Космическая добыча полезных ископаемых начнётся с Луны. Что обнаружил китайский луноход на обратной стороне нашего спутника
В данной статье уважаемая публика познакомится с итогами китайской лунной миссии и какие она может иметь итоги для развития нашей планеты.
С тех пор как китайский марсоход «Чанъэ-5» высадился на Луну, всё больше свидетельств указывает на то, что это небесное тело значительно отличается от наших давних представлений. Особенно недра Луны, похоже, скрывают сокровища, о которых мы раньше даже не подозревали. Открытия этого ровера могут навсегда изменить наш мир. Что же обнаружил «Чанъэ-5» на Луне? Миссия «Чанъэ-5» приземлилась на Луну 1 декабря 2020 года после 23-дневного путешествия по космосу. Двухмодульный зонд был запущен с космодрома Вэньчан в китайской провинции Хайнань. Это тот же космодром, с которого стартовали предыдущие зонды «Чанъэ-3», многочисленные спутники и рейсы снабжения для китайской космической станции. После успешного отделения от орбитального аппарата посадочный модуль «Чанъэ-5» приземлился в области Луны, называемой Океаном Бурь. Эта область близ экватора Луны представляет собой обширный плоский участок на обратной стороне Луны, известный своей широтой и близостью к горе Монс-Рюмкер высотой 1600 метров.
Цель миссии «Чанъэ-5» была четко определена. Почти 8-тонный зонд должен был собрать образцы с поверхности Луны и впервые за 40 лет доставить лунные породы обратно на Землю. Впервые в истории человечества эта миссия должна была извлечь образцы из глубоких слоёв Луны. В последние годы учёные стали понимать, что Луна может значительно отличаться от наших давних представлений. Возможно, Луна содержит значительный запас минеральных ресурсов, которые могли бы решить наши энергетические проблемы. После успешного бурения посадочный модуль отправил образцы обратно на орбитальный аппарат через восходящий модуль, и обратный путь на Землю начался всего через 14 земных дней. Эта миссия была отмечена во всём мире как великое достижение китайской космонавтики, явно поднимающее Китай в ранг великих космических держав. Возвращение образцов с нетерпением ожидали международные исследователи.
Можно сказать, что надежды на получение новых революционных знаний о Луне более чем оправдались. 17 декабря 2020 года возвращаемая капсула вошла в атмосферу Земли и успешно приземлилась в малонаселённых просторах Монголии. Как только образцы были доставлены, специалисты приступили к работе. С нетерпением ожидалось, подтвердит ли бурение существующие теории о создании Луны или же откроет что-то совершенно новое. Ученые считают, что планета размером с Марс столкнулась с Землёй более четырёх миллиардов лет назад, в результате чего образовалась Луна. При столкновении часть Земли откололась и была покрыта расплавленной породой. До сих пор предполагалось, что температура была настолько высокой, что вся вода испарилась навсегда.
Луна считалась пересохшим небесным телом, которое медленно уменьшается или, лучше сказать, высыхает. В последние месяцы и годы телескопы и зонды обнаружили большие залежи водяного льда в кратерах близ лунных полюсов. Теперь все задаются вопросом, откуда взялся лёд на Луне и почему его не обнаружили за более чем 50 лет интенсивного изучения Луны? В ближайшие 10 лет НАСА планирует отправить астронавтов вблизи полюсов в рамках миссии «Артемида». Астронавты должны определить, можно ли использовать залежи воды на Луне для постоянных станций, где вода могла бы обеспечивать людей, выращивать растения и использоваться для производства топлива. Теперь же открытие, сделанное «Чанъэ-5», может полностью изменить все эти планы, поскольку этот ровер обнаружил на Луне значительное количество воды.
В образцах бурения исследователи из Китайской академии наук обнаружили необычно высокую плотность крошечных частиц стекла. Эти крошечные кристаллы стекла, скорее всего, образовались при падении метеоритов на Луну. Также возможно, что кометы могли принести воду, которая теперь замерзла на полюсах. При более тщательном изучении стеклянных бусин был сделан ещё один удивительный вывод. Исследователи обнаружили воду внутри этих бусин. Каждая частица содержит лишь крошечную порцию воды, но в общей массе залежи воды на Луне велики. Ты можешь себе представить? Большое количество воды на Луне. Это звучало необычно, но китайское исследование не оставляет сомнений. В каждом кристалле содержится две тысячи частей воды на один миллион частей. Это небольшое количество, и бусинки не достигают даже миллиметра в размере. Но основную массу составляет вода.
Теперь представь, что если перевести концентрацию на всю Луну, в каждой метрической тонне лунного грунта окажется две тысячи килограммов воды. В земных условиях это эквивалентно примерно 2000 литров воды, что очень много. Вероятность того, что эти стеклянные частицы равномерно распределены по всей Луне, велика. В конце концов, вся Луна на протяжении миллиардов лет подвергалась бомбардировке кометами, астероидами и метеоритами. Из этого следует, что Луна может быть богата водой от экватора до полюсов. Поэтому будущим пилотируемым полётам на Луну не обязательно высаживаться на полюсах и пытаться утилизировать лёд. Воду из этих шариков можно легко выделить с помощью нагрева, обеспечив лунных поселенцев пресной водой в любой точке Луны. В ходе дальнейших исследований китайские учёные даже смогли показать, что вода в лунных кристаллах могла быть произведена Солнцем. Положительно заряженные атомы водорода из солнечного ветра проникли в стеклянные бусины и смешались с содержащимся в них кислородом.
Изучение различных типов атомов водорода в образцах показало, что эти стеклошарики могут высвобождать часть своего водородного заряда при высоких температурах. Общее количество воды в виде ударных стеклошариков, по текущим оценкам, составляет около 298,7 миллиарда тонн. В 2010 году NASA оценило количество воды на северном полюсе Луны в 661 миллион коротких тонн. По сравнению с предыдущими предположениями о том, что Луна была сухой, это огромная величина. Даже по сравнению с Землёй обилие воды впечатляет. В Земле содержится примерно 1,47 квинтильона коротких тонн воды. Теперь интересно, может ли когда-нибудь наступить момент, когда лунный лёд растает, и Луна превратится в ландшафт с реками, озёрами или океанами благодаря изменениям в водных стеклянных бусах. Хотя такие идеи фантастичны, вряд ли удастся пустить воду по поверхности Луны. На Луне практически нет атмосферы, экстремальные температуры и низкое атмосферное давление. Вода может разжижаться только при определённых условиях, которых на Луне нет. Луна имеет низкую плотность и слабое магнитное поле, поэтому здесь не ожидаются изменения. Совсем другая история с Марсом, где когда-то текла жидкая вода. Следы эрозии подтверждают это, а планы терраформирования направлены на то, чтобы с помощью парникового эффекта превратить замороженную марсианскую воду в моря и озёра. Но специалисты сомневаются, что это реально осуществимо. Вернёмся к Луне и к находкам китайских астронавтов. В стеклянных шариках обнаружились и другие вещи, помимо воды.
Последнее захватывающее открытие может вызвать прорыв в освоении Луны. Возможно ли с помощью этого решить наши энергетические проблемы? Образцы, собранные китайским зондом, уникальны. Они взяты из глубоких слоёв и примерно на миллиард лет старше, чем образцы, собранные астронавтами в ходе программы «Аполлон». Эти стеклянные бусины, вероятно, образовались за последние два миллиарда лет в результате ударов метеоритов, астероидов и комет. Для создания таких температур нужен удар, сравнимый с астероидом, который стёр с лица Земли динозавров 68 миллионов лет назад. Луна, будучи небольшим телом, подвергалась космическому воздействию, и удивительно, что она так хорошо пережила эти бомбардировки. Исследователи считают, что это связано с её низкой плотностью и толстым амортизирующим слоем пыли.
Бурная история Луны могла породить множество особенностей, из которых мы можем извлечь пользу в будущем. Аппарат «Чанъэ-5» обнаружил в лунной породе кристалл, который может оказаться значимым. Этот лунный кристалл содержит вещество, ранее неизвестное науке. Исследователи были поражены, обнаружив, что этот кристалл содержит важный компонент для ядерного синтеза. Энергетическая проблема Земли будет решена, когда у нас появятся возможности для ядерного синтеза. До сих пор использовался принцип деления ядер для удовлетворения энергетических потребностей, но образующиеся радиоактивные отходы стали проблемой. Ядерный синтез, при котором лёгкие атомные ядра сплавляются в более тяжёлые, высвобождает больше энергии без радиоактивных отходов. Физики всего мира работают над этой технологией, но пока безуспешно, потому что затраты энергии превышают выигрыш.
Проблема была бы решена, если бы мы нашли минерал или атом, который по природе готов к термоядерному синтезу, и это недавно произошло. Выделенный фосфатный минерал назвали «Чанъэсит», в честь миссии китайской лунной богини Чанъэ. Будущие исследования в Пекинском научно-исследовательском институте геологии урана покажут, можно ли использовать на Земле изотоп Гелия-3 для термоядерного синтеза. Возможно, добыча полезных ископаемых на Луне скоро начнётся, космические аппараты будут ежедневно доставлять камень на Землю, а наша планета сможет передохнуть.
Миссия «Чанъэ-6» в 2024 году должна собрать дополнительные образцы с дальней стороны Луны и доставить их на Землю. В настоящее время за развитием событий пристально следят, включая NASA. Эксперты подсчитали, что США могут получать энергию в течение года, используя примерно 27,6 коротких тонн гелия-3, что соответствует грузовому объёму космического челнока. Экономическая ценность гелия-3 с Луны составляет 3 миллиарда долларов за короткую тонну. Это открытие может вызвать настоящую золотую лихорадку и привлечь многие компании на Луну. Крупные энергетические корпорации уже проявили интерес к инвестированию в будущие космические миссии NASA. Программа NASA «Артемида» может получить значительный стимул к развитию. Что думаете?
