Rudarstvo Lunarnog tla i leda moglo bi biti ključ za preživljavanje čovjeka na Mjesecu

Ako bi vas odmah prebacili na Mjesec, sigurno biste i brzo umrli. To je zato što nema atmosfere, temperatura površine varira od prženja 130 stupnjeva Celzijusa do hlađenja kostiju minus 170 stupnjeva C (minus 274 stupnjeva F). Ako vas nedostatak zraka ili strašne vrućine ili hladnoće ne ubije, onda će mikrometeoritsko bombardiranje ili sunčevo zračenje. Po svemu sudeći, mjesec nije gostoljubivo mjesto.

Ipak, ako ljudska bića žele istražiti Mjesec i potencijalno živjeti tamo jednog dana, trebat ćemo naučiti kako se nositi s tim izazovnim uvjetima okoline. Trebat će nam staništa, zrak, hrana i energija, kao i gorivo za pogon raketa natrag na Zemlju i moguće druge destinacije. To znači da će nam biti potrebni resursi da bismo ispunili te zahtjeve. Možemo ih ili sa sobom donijeti sa Zemlje - skupi prijedlog - ili ćemo morati iskoristiti resurse na samom mjesecu. I tu dolazi ideja "iskorištavanja resursa na licu mjesta" ili ISRU.

Vidi također: Internet se zaljubio u NASA-ini novi video

Osnovni napori za korištenje lunarnih materijala je želja da se na Mjesecu uspostave privremena ili čak stalna ljudska naselja - a tu su i brojne koristi. Na primjer, lunarne baze ili kolonije mogle bi pružiti neprocjenjivu obuku i pripremu za misije prema udaljenijim odredištima, uključujući Mars. Razvoj i korištenje lunarnih resursa vjerojatno će dovesti do velikog broja inovativnih i egzotičnih tehnologija koje bi mogle biti korisne na Zemlji, kao što je to bio slučaj s Međunarodnom svemirskom stanicom.

Kao planetarni geolog, fascinira me kako su drugi svjetovi postali, i koje lekcije možemo naučiti o formiranju i evoluciji našeg planeta. I zato što se jednog dana nadam da ću osobno osobno posjetiti Mjesec, posebno me zanima kako možemo tamo iskoristiti resurse da ljudsko istraživanje Sunčevog sustava bude što ekonomičnije.

Korištenje resursa unutar situacije

ISRU zvuči kao znanstvena fantastika, i trenutno je u velikoj mjeri. Ovaj koncept uključuje identificiranje, vađenje i obradu materijala s lunarne površine i interijera i pretvaranje u nešto korisno: kisik za disanje, struju, građevinske materijale, pa čak i raketno gorivo.

Mnoge zemlje izrazile su obnovljenu želju da se vrate na Mjesec. NASA ima mnoštvo planova da to učini, Kina je u siječnju spustila rover na lunarnu stranu i trenutno ima aktivan rover, a brojne druge zemlje imaju svoje znamenitosti na lunarnim misijama. Potreba za korištenjem materijala koji su već prisutni na Mjesecu postaje sve gora.

Predviđanje lunarnog života je pokretački inženjerski i eksperimentalni rad kako bi se utvrdilo kako učinkovito koristiti lunarne materijale za potporu ljudskom istraživanju. Primjerice, Europska svemirska agencija planira sletjeti svemirsku letjelicu na lunarni južni pol u 2022. kako bi izbušila ispod površine u potrazi za vodenim ledom i drugim kemikalijama. Ovaj brod će imati instrument za istraživanje dizajniran za dobivanje vode iz lunarnog tla ili regolita.

Čak su se raspravljale o eventualnom iskopavanju i isporuci na Zemlju helij-3 zaključan u lunarni regolit. Helij-3 (neradioaktivni izotop helija) mogao bi se koristiti kao gorivo za fuzijske reaktore za proizvodnju velikih količina energije uz vrlo nisku cijenu okoliša - iako fuzija kao izvor energije još nije dokazana, a volumen ekstrakcijskog helij-3 je nepoznat. Bez obzira na to, čak i dok preostaju stvarni troškovi i koristi lunarnog ISRU-a, nema razloga za razmišljanje da se znatan trenutni interes za rudarstvom Mjeseca neće nastaviti.

Važno je napomenuti da mjesec možda nije osobito prikladno odredište za iskopavanje drugih vrijednih metala kao što su zlato, platina ili rijetki zemljani elementi. To je zbog procesa diferencijacije, u kojem se relativno teški materijali utapaju i lakši materijali rastu kada je planetarno tijelo djelomično ili gotovo potpuno otopljeno.

To je u osnovi ono što se događa ako protresete epruvetu ispunjenu pijeskom i vodom. U početku se sve pomiješa, ali onda se pijesak na kraju odvaja od tekućine i tone na dno cijevi. I baš kao i za Zemlju, većina Mjesečevog inventara teških i vrijednih metala vjerojatno je duboko u plaštu ili čak u jezgri, gdje im je u osnovi nemoguće pristupiti. Doista, zato što mala tijela kao što su asteroidi uglavnom ne prolaze kroz diferencijaciju, to su tako obećavajući ciljevi za istraživanje i vađenje minerala.

Mjesečeva formacija

Doista, mjesec ima posebno mjesto u planetarnoj znanosti jer je jedino drugo tijelo u Sunčevom sustavu u kojem su ljudska bića kročila. Program NASA Apollo u šezdesetim i sedamdesetim godinama prošlog stoljeća vidio je ukupno 12 astronauta kako hodaju, odbijaju se i lutaju po površini. Uzorci stijena koje su donijeli i eksperimenti koje su tamo ostavili omogućili su bolje razumijevanje ne samo našeg mjeseca, nego i načina na koji se planeti općenito formiraju, nego što bi se inače moglo učiniti.

Iz tih misija i drugih tijekom sljedećih desetljeća znanstvenici su mnogo naučili o mjesecu. Umjesto da rastemo iz oblaka prašine i leda kakvi su planeti u Sunčevom sustavu, otkrili smo da je naš najbliži susjed vjerojatno posljedica ogromnog utjecaja između proto-Zemlje i objekta veličine Marsa. Taj je sudar izbacio ogromnu količinu krhotina, od kojih su se neke kasnije spojile s Mjesecom. Iz analiza lunarnih uzoraka, naprednog računalnog modeliranja i usporedbi s drugim planetima u Sunčevom sustavu, naučili smo među mnogim drugim stvarima da kolosalni utjecaji mogu biti pravilo, a ne iznimka, u ranim danima ovog i drugih planetarnih sustava., Provođenje znanstvenih istraživanja na Mjesecu donijelo bi dramatična povećanja u našem razumijevanju kako je došlo do našeg prirodnog satelita, i koji procesi djeluju na površini i unutar nje, kako bi izgledala onako kako se čini.

Nadolazeća desetljeća obećavaju novo razdoblje istraživanja Mjeseca, gdje ljudi žive tamo dulje vrijeme, što je omogućeno izvlačenjem i korištenjem prirodnih resursa Mjeseca. Stalnim, odlučnim naporima, Mjesec može postati ne samo dom budućim istraživačima, već i savršen stupanj od kojeg ćemo uzeti naš sljedeći veliki skok.

Ovaj članak je izvorno objavljen na razgovoru Paula K. Byrnea. Pročitajte izvorni članak ovdje.