Mineritul solului lunar și gheții ar putea fi cheia supraviețuirii umane pe Lună

Dacă ați fost transportat pe Lună în această clipă, ați muri cu siguranță și rapid. Asta pentru că nu există atmosferă, temperatura de suprafață variază de la o frigere de 130 de grade Celsius (266 grade F) la o răcire a osului minus 170 grade C (minus 274 de grade F). Dacă lipsa aerului sau căldura oribilă sau frigul nu vă ucide, va fi bombardament micrometorit sau radiație solară. Prin toate conturile, luna nu este un loc ospitalier pentru a fi.

Cu toate acestea, dacă oamenii ar trebui să exploreze luna și, eventual, să locuiască acolo într-o zi, va trebui să învățăm cum să facem față acestor condiții dificile de mediu. Avem nevoie de habitate, de aer, de alimente și de energie, precum și de combustibil pentru a împușca rachete înapoi pe Pământ și, eventual, alte destinații. Asta înseamnă că vom avea nevoie de resurse pentru a îndeplini aceste cerințe. Fie că le putem aduce cu noi de pe Pământ - o propunere costisitoare - sau vom avea nevoie să profităm de resurse pe Luna în sine. Și aici intră ideea de "utilizare a resurselor in situ" sau ISRU.

Vezi și: Internetul sa îndrăgostit de noul videoclip al NASA

Sprijinirea eforturilor de a folosi materialele lunare este dorința de a stabili așezări umane temporare sau chiar permanente pe Lună - și există numeroase beneficii în acest sens. De exemplu, bazele sau coloniile lunare ar putea oferi pregătire neprețuită și pregătire pentru misiuni la destinații mai îndepărtate, inclusiv pe Marte. Dezvoltarea și utilizarea resurselor lunare va conduce probabil la un număr mare de tehnologii inovatoare și exotice care ar putea fi utile pe Pământ, așa cum a fost cazul Stației Spațiale Internaționale.

Ca geolog planetar, sunt fascinat de felul în care au ajuns alte lumi și de ce lecții putem învăța despre formarea și evoluția propriei noastre planete. Și pentru că într-o zi sper să vizitez personal luna, mă interesează în special modul în care putem folosi resursele acolo pentru a face explorarea umană a sistemului solar cât mai economică posibil.

Utilizarea resurselor in-situ

ISRU sună ca o ficțiune științifică și, pentru moment, este în mare măsură. Acest concept implică identificarea, extragerea și prelucrarea materialului din suprafața lunară și a interiorului și transformarea lui în ceva util: oxigenul pentru respirație, energia electrică, materialele de construcție și chiar combustibilul pentru rachete.

Multe țări au exprimat o dorință reînnoită de a reveni pe Lună. NASA are o multitudine de planuri de a face acest lucru, China a aterizat un rover pe partea lunară îndepărtată în ianuarie și are un rover activ acolo chiar acum, și multe alte țări au viziunea lor stabilite pe misiuni lunare. Necesitatea utilizării materialelor deja prezente pe lună devine mai presantă.

Anticiparea vieții lunare este de conducere de inginerie și de lucru experimental pentru a determina cum să utilizați în mod eficient materialele lunare pentru a sprijini explorarea umane. De exemplu, Agenția Spațială Europeană intenționează să aterizeze o navă spațială la polul lunar al Sudului în 2022 pentru a fora sub suprafață în căutare de gheață de apă și alte substanțe chimice. Această ambarcațiune va dispune de un instrument de cercetare proiectat pentru a obține apă din solul lunar sau regolith.

Au fost chiar discuții despre extracția și expedierea pe Pământ a heliului-3 blocat în regolitul lunar. Heliu-3 (un izotop non-radioactiv al heliului) ar putea fi utilizat drept combustibil pentru reactoarele de fuziune pentru a produce cantități mari de energie la un cost mediu foarte scăzut - deși fuziunea ca sursă de energie nu a fost încă demonstrată, heliul-3 nu este cunoscut. Cu toate acestea, chiar dacă costurile și beneficiile reale ale ISRU lunare rămân să fie văzute, nu există motive să credem că interesul actual considerabil pentru mineritul lunii nu va continua.

Merită menționat faptul că luna nu poate fi o destinație deosebit de potrivită pentru mineritul altor metale valoroase, cum ar fi aurul, platina sau elementele de pământuri rare. Acest lucru se întâmplă din cauza procesului de diferențiere, în care materialele grele relativ grele și materialele mai ușoare se ridică atunci când un corp planetar este parțial sau aproape complet topit.

Aceasta este în esență ceea ce se întâmplă dacă scuturați un tub de testare umplut cu nisip și apă. La început, totul se amestecă împreună, dar apoi nisipul se separă în cele din urmă de lichid și de chiuvete până la fundul tubului. Și la fel ca și în cazul Pământului, cea mai mare parte a inventarului de metale grele și valoroase a lunii este probabil adânc în mantaua sau chiar în miez, unde sunt în esență imposibil de accesat. Într-adevăr, deoarece organismele minore, cum ar fi asteroizii, în general nu se supun diferențierii că sunt obiective atât de promițătoare pentru explorarea și extracția mineralelor.

Formarea lunară

Într-adevăr, luna ocupă un loc special în știința planetară, deoarece este singurul alt corp din sistemul solar în care oamenii au pus piciorul. Programul Apollo al NASA în anii 1960 și anii 70 a văzut un total de 12 astronauți de mers pe jos, săriți și roșii la suprafață. Probele de piatră pe care le-au adus înapoi și experimentele pe care le-au lăsat acolo au permis o înțelegere mai bună a nu numai lunii noastre, ci a modului în care planetele se formează în general, decât ar fi fost posibil altfel.

Din aceste misiuni și alții în deceniile care au urmat, oamenii de știință au învățat multe despre luna. În loc să crească dintr-un nor de praf și gheață, așa cum au făcut planetele din sistemul solar, am descoperit că vecinul nostru cel mai apropiat este probabil rezultatul unui impact gigantic între proto-Pământ și un obiect de dimensiuni Marte. Această ciocnire a scos un volum imens de resturi, unele dintre ele mai târziu s-au adunat în lună. Din analizele probelor lunare, modelarea avansată a computerelor și comparațiile cu alte planete din sistemul solar, am învățat printre multe alte lucruri că impactul colosal ar putea fi regula, nu excepția, în primele zile ale acestui sistem planetar și ale altor sisteme planetare.

Realizarea cercetărilor științifice pe Lună ar duce la o creștere dramatică a înțelegerii noastre cu privire la felul în care a ajuns satelitul nostru natural și la ce procese funcționează și în interiorul suprafeței pentru a face să pară așa cum o face.

Următoarele decade dețin promisiunea unei noi ere de explorare lunară, cu oamenii care locuiesc acolo pentru perioade lungi de timp, prin extracția și utilizarea resurselor naturale ale lunii. Cu efort constant și hotărât, luna poate deveni nu numai o casă a viitorilor exploratori, ci piatra de temelie perfectă din care să ne luăm următorul salt gigantic.

Acest articol a fost inițial publicat în The Conversation de Paul K. Byrne. Citiți articolul original aici.