En håndfuld jord, der blev samlet op på månens kraterkamme kamelot, gled fra en almindelig scoop i en speciel teflonpose og gik sammen med Apollo 17 -teamet til jorden. Den dag, den 13. december 1972, kunne få have forestillet sig, at en prøve af månens jord nummereret 75501 samt jordprøver leveret af Apollo 11 og en række andre ekspeditioner, herunder den sovjetiske forskningsstation Luna 16, vil tjene som en tungtvejende argument for, at menneskeheden skulle beslutte at vende tilbage til månen i det 21. århundrede. Opdagelsen af dette kom først 30 år senere, da unge forskere fra University of Wisconsin fandt et betydeligt indhold af helium-3 i en prøve af månens jord. Dette meget interessante stof er en isotop af den velkendte gas - helium, som bruges til at fylde farverige balloner i løbet af ferien.
Selv før Sovjetunionen og USAs månemissioner blev der fundet en lille mængde helium-3 på vores planet, så var denne kendsgerning allerede interesseret i det videnskabelige samfund. Helium-3, som har en unik intra-atomar struktur, lovede fantastiske udsigter for forskere. Hvis vi formår at bruge helium-3 i en kernefusionsreaktion, vil det være muligt at få en kolossal mængde elektricitet uden at drukne i farligt radioaktivt affald, der produceres på atomkraftværker uanset vores ønske. Udvinding af helium-3 på Månen og dens efterfølgende levering til Jorden er ikke en let opgave, men på samme tid kan de, der involverer sig i dette eventyr, blive ejer af en fantastisk belønning. Helium -3 er stoffet, der for evigt kan befri verden for "stofmisbrug" - fossilt brændstof, olienål.
På Jorden mangler helium-3 dødeligt. En enorm mængde helium stammer fra solen, men en lille brøkdel af det er helium-3, og hovedparten er det meget mere almindelige helium-4. Mens disse isotoper bevæger sig som en del af "solvinden" mod Jorden, undergår begge isotoper ændringer. Helium-3, der er så værdifuldt for jordboere, når ikke vores planet, da det bliver smidt væk af Jordens magnetfelt. Samtidig er der ikke noget magnetfelt på Månen, og her kan helium-3 frit akkumulere i jordens overfladelag.
I dag betragter forskere vores naturlige satellit ikke kun som et naturligt astronomisk observatorium og en kilde til energiressourcer, men også som et fremtidigt reservekontinent for jordboere. Desuden er det netop den uudtømmelige kilde til rumbrændstof, der er mest attraktiv og lovende. Et nyt muligt kontinent for jordboere er placeret i en afstand af kun 380 tusinde kilometer fra vores planet; i tilfælde af en global katastrofe på Jorden, kunne der godt være et ly for mennesker her. Fra Månen kan du observere andre himmellegemer uden megen forstyrrelse, da det på Jorden til en vis grad forstyrres af atmosfæren. Men det vigtigste er de uudtømmelige energireserver, som ifølge forskere ville være nok for menneskeheden i 15.000 år. Derudover har månen reserver af sjældne metaller: titanium, barium, aluminium, zirkonium, og det er ikke alt, siger forskere. I dag er menneskeheden kun i begyndelsen af vejen til Månens udvikling.
På nuværende tidspunkt er Kina, Indien, USA, Rusland, Japan - alle disse stater er på linje med månen, og disse lande bliver mere og mere. En anden stigning i interessen for Månen opstod i midten af 90'erne i forrige århundrede. Så i det videnskabelige samfund opstod antagelsen om, at der kunne være vand på månen. For ikke så længe siden bekræftede den amerikanske LRO -sonde med den russiske Lend -enhed endelig dette - der er virkelig vand på månen (i form af is i bunden af kratere), og der er meget af det (op til 600 millioner tons), og dette løser mange problemer.
Tilstedeværelsen af vand på Månen er især værdifuld, da det kan løse en lang række forskellige problemer, der opstår under konstruktionen af månebaser. Vandet behøver ikke at blive leveret fra Jorden, det kan behandles direkte på stedet, siger Igor Mitrofanov, leder af rumgammaspektroskopilaboratoriet ved IKI. Ifølge nogle beregninger kunne menneskeheden med passende lyst og finansiering bosætte sig på vores naturlige satellit om 15 år. Desuden ville sandsynligvis de første indbyggere på månen have boet ved sine poler nær store reserver af opdaget vand.
Mange ting på månen skulle dog vænne sig til på en ny måde - selv til en sådan proces som at gå. Det er meget lettere at hoppe på Månen, det faktum, at tyngdekraften her er 6 gange mindre end på Jorden, på et tidspunkt blev overbevist af Neil Armstrong, da han for 40 år siden første gang trådte på overfladen af dette himmellegeme. På samme tid er menneskets største fjende på månen i øjeblikket stråling, der er ikke så mange muligheder for frelse, hvorfra. Ifølge Lev Zeleny, direktør for Space Research Institute ved det russiske videnskabsakademi, er der ikke noget magnetfelt på vores naturlige satellit. Al stråling fra solen kommer til månen, og det er ret svært at beskytte dig selv mod den.
Samtidig er det faktum, at månen skulle blive det første skridt for menneskets fremskridt i rummet, et ubestrideligt faktum, mener Zeleny Lev. Ifølge ham kan Månen blive en omladningsbase for opsendelser til andre planeter i solsystemet. Det vil også være muligt at placere en tidlig varslingsstation om tilgangen af farlige rumgenstande til Jorden: kometer og asteroider, hvilket er ganske vigtigt i lyset af de seneste begivenheder. Det vigtigste er dog helium-3, muligvis fremtidens rumbrændstof. Det er svært at tro, men det mørkegrå støv, der er beklædt med hele Månens overflade, er et lagerhus af dette unikke stof.
Olie og gas på planeten varer ikke evigt. Ifølge en række eksperter vil menneskeheden leve af disse ressourcer i omkring 40 år uden særlige problemer. I dag er atomkraftværker det eneste alternativ, men det er ikke så sikkert på grund af stråling. Samtidig er en termonuklear reaktion, der involverer helium-3, miljøvenlig. Ifølge forskere er der endnu ikke opfundet noget bedre, og der er mindst 2 grunde til dette. For det første er det et meget effektivt termonuklear brændstof, og for det andet, som er endnu mere værdifuldt, er det miljøvenligt, bemærker Erik Galimov, direktør for Institut for Geokemi og Analytisk Kemi opkaldt efter V. I. I OG. Vernadsky.
Ifølge estimaterne af Vladislav Shevchenko, leder af afdelingen for måne- og planetforskning ved State Astronomical Institute ved Moskva State University, vil reserverne af helium-3 på Jordens naturlige satellit være nok i tusinder af år. Ifølge eksperter er minimumsmængden af helium-3 på månen omkring 500 tusinde tons, ifølge mere optimistiske skøn er det mindst 10 millioner tons der. Under reaktionen af termonuklear fusion, når 0,67 tons deuterium og 1 ton helium-3 kommer ind i reaktionen, frigives energi, hvilket svarer til forbrændingsenergien på 15 millioner tons olie. Det skal bemærkes, at det i øjeblikket stadig er nødvendigt at undersøge den tekniske gennemførlighed af at udføre sådanne reaktioner.
Og ekstraktionen af dette stof på månen vil ikke være let. Selvom helium-3 er placeret i overfladelaget, er dets koncentration meget lav. Hovedproblemet på dette tidspunkt er realiteten af heliumproduktion fra måneregolitten. Indholdet af helium-3, der kræves af kraftindustrien, er cirka 1 gram pr. 100 tons månejord. Dette betyder, at for ekstraktion af 1 ton af denne isotop skal mindst 100 mio.tons månemuld.
I dette tilfælde skal helium-3 adskilles fra unødvendigt helium-4, hvis koncentration i regolitten er 3 tusinde gange højere. Ifølge Erik Galimov vil det, som nævnt ovenfor, være nødvendigt at behandle 100 millioner tons månejord for at udvinde 1 ton helium-3 på månen. Vi taler om en del af Månen med et samlet areal på omkring 20 kvadratkilometer, som skal behandles til en dybde på 3 meter! Samtidig vil selve proceduren for levering af 1 ton af dette brændstof til Jorden koste mindst 100 millioner dollars. Men faktisk er selv denne meget store mængde kun 1% af energiomkostningerne, der kan udvindes på et termonuklear kraftværk fra dette råmateriale.
Ifølge Shevchenkos skøn kan omkostningerne ved at udvinde 1 ton helium-3, under hensyntagen til oprettelsen af al den nødvendige infrastruktur til produktion og levering til Jorden, beløbe sig til 1 milliard dollar. Samtidig vil transporten af 25 tons helium-3 til Jorden koste os 25 milliarder dollars, hvilket ikke er så stort, i betragtning af at en sådan brændstofskala er nok til at give jordboere energi i et helt år. Fordelene ved en sådan energibærer bliver indlysende, hvis vi beregner, at USA alene årligt bruger omkring 40 milliarder dollars på energibærere.
Ifølge beregninger foretaget af den amerikanske astronaut Harrison Schmitt bliver brugen af helium-3 i terrestrisk energi, under hensyntagen til alle omkostninger ved levering og produktion, rentabel og kommercielt levedygtig, når produktionen af termonuklear energi ved hjælp af dette råmateriale overstiger kapaciteten på 5 GW. Faktisk tyder dette på, at selv 1 kraftværk, der kører på månebrændstof, vil være nok til at gøre levering til Jorden omkostningseffektiv. Ifølge Schmitts estimater vil mængden af foreløbige omkostninger selv på forskningsstadiet være omkring $ 15 mia.
En af de mulige muligheder for ekstraktion af helium-3 blev foreslået af Eric Galimov. For at organisere ekstraktionen af isotopen fra månens overflade foreslår han at opvarme regolitten til 700 grader Celsius. Derefter kan det flydende og fjernes til overfladen. Set fra moderne teknologis synspunkt er disse procedurer ret enkle og velkendte. Den russiske videnskabsmand foreslår at opvarme råvarer i særlige "solovne", som vil fokusere sollys på regolitten ved hjælp af store konkave spejle. I dette tilfælde vil det være muligt at ekstrahere ilt, brint og nitrogen fra månens jord. Det betyder, at månens industri ikke kun kunne producere råmaterialer til det jordiske energikompleks, men også raketbrændstof til raketterne, der transporterer det, samt luft og vand til mennesker, der arbejder på månevirksomhederne. Lignende projekter arbejdes i øjeblikket på i USA.
Men det er ikke alt, månens jord kan give os. Regolitten indeholder et højt indhold af titanium, som på lang sigt vil bidrage til at etablere produktionen af elementer i raketlegemer og industrielle strukturer direkte på Jordens naturlige satellit. I dette tilfælde skal der kun leveres højteknologiske elementer af raketter, computere og instrumenter til månen. Og dette kunne åbne en anden lovende retning for hele månens økonomi - konstruktionen af den mest økonomiske rumhavn, en videnskabelig base for undersøgelsen af hele solsystemet.