Mēness ir dabisks Zemes pavadonis. Pirms pusgadsimta cilvēks pirmo reizi uzkāpa uz tā virsmas. Kopš tā laika ir parādījušās reālas iespējas šī debess objekta virsmas un zarnu tiešai zinātniskai izpētei. Vai uz mēness ir kādi minerāli? Kādi ir šie resursi, un vai tos var iegūt? Jūs atradīsit atbildes uz šiem jautājumiem mūsu rakstā.
Mēness un tā iekšējā uzbūve
Uz mūsu planētas ir tikai viens dabiskais satelīts - mēness. Tas ir vistuvākais satelīts saulei visā Saules sistēmā. Mēness atrodas 384 tūkstošu kilometru attālumā no Zemes. Tā ekvatoriālais rādiuss ir 1738 km, kas aptuveni atbilst 0, 27 no Zemes rādiusa.
Pirms runāt par minerāliem uz mēness, vajadzētu pēc iespējas vairāk aprakstīt šī debess ķermeņa iekšējo struktūru. Ko tad zinātnieki zina šodien?
Tāpat kā planēta Zeme, mēness sastāv no serdes, mantijas un ārējās garozas. Mēness kodols ir salīdzinoši mazs (tikai 350 km diametrā). Tas satur daudz šķidrā dzelzs, ir atrodami arī niķeļa, sēra piemaisījumi un daži citi elementi. Ap kodolu ir daļēji izkusušās vielas slānis, kas rodas magmas kristalizācijas rezultātā pirms apmēram 4 miljardiem gadu (neilgi pēc paša Mēness veidošanās).
Mēness garozas biezums svārstās no 10 līdz 105 kilometriem. Turklāt tā biezums ir ievērojami mazāks satelīta pusē, kas ir vērsta pret Zemi. Globāli Mēness reljefā var izdalīt divas zonas: kalnainu kontinentālo un zemo - tā saucamās Mēness jūras. Pēdējie nav nekas vairāk kā milzīgi krāteri, kas veidojas Mēness virsmas bombardēšanas rezultātā, ko veic asteroīdi un meteorīti.
Mēness virsma
Mēs jau esam pieraduši saprast, ka zem mūsu kājām atrodas multimetra biezs nogulumiežis - kaļķakmens, smilšakmens, māls. Bet mēness nav zeme. Šeit viss ir sakārtots savādāk, un nogulumiežu ieži vienkārši nepastāv un nevar būt. Visa mūsu satelīta virsma ir pārklāta ar regolītu vai “Mēness augsni”. Tas ir smalku, mīksta materiāla un smalku putekļu maisījums, kas veidojas pastāvīgas meteorītu bombardēšanas rezultātā.
Mēness regolītā slāņa biezums var sasniegt vairākus desmitus metru. Un dažās virsmas daļās tas nepārsniedz divus centimetrus. Ārēji šis slānis atgādina pelēcīgi brūnu putekļu segu. Starp citu, pats termins “regolith” nāk no diviem grieķu vārdiem: “lithos” (akmens) un “reos” (sega). Savādi, ka regolīts savā smaržā astronautiem atgādināja sadedzinātās kafijas aromātu.
Jāatzīmē, ka vienas kilograma vielas pārvadāšanas izmaksas no Mēness tiek lēstas aptuveni 40 tūkstošos dolāru. Neskatoties uz to, kopumā amerikāņi no dažādām satelīta virsmas daļām uz Zemi ir piegādājuši vairāk nekā 300 kilogramus regolīta. Tas ļāva zinātniekiem veikt rūpīgu Mēness augsnes analīzi.
Kā izrādījās, regolīts ir sadrumstalots un diezgan neviendabīgs. Turklāt tas labi pielīp pie gabaliņiem, ko izskaidro ar oksīda plēves neesamību. Regolīta augšējā slānī (ne dziļāk par 60 nanometriem) dominē daļiņas, kuru izmērs nepārsniedz vienu milimetru. Mēness augsne ir pilnībā dehidrēta. Tā pamatā ir bazalti un plagioklazes, kas to sastāvā ir gandrīz līdzīgi kā zemes.
Tātad, vai uz regolīta slāņa uz Mēness ir minerāli? Uzziniet vairāk par to vēlāk mūsu rakstā.
Minerāli uz Mēness: Pilns saraksts
Neaizmirstiet, ka Zeme un Mēness patiesībā ir pusmāsas. Tāpēc maz ticams, ka mūsu vienīgā satelīta zarnas slēpj jebkādas minerālu sajūtas. Bet tomēr, kādi minerāli ir uz Mēness? Pareizosim.
Nafta, ogles, dabasgāze … Uz Mēness nav un nevar būt šie minerālu resursi, jo tie visi ir biogēnas izcelsmes. Tā kā mūsu satelītā nav atmosfēras vai organiskas dzīves, to veidošanās ir vienkārši neiespējama.
Tomēr mēness zarnās slēpjas dažādi metāli. Jo īpaši dzelzs, alumīnijs, titāns, torijs, hroms, magnijs. Kālijs, nātrijs, silīcijs un fosfors ir atrodami arī Mēness regolīta sastāvā. Izmantojot automātisko starpplanētu staciju Lunar Prospector, kas tika palaista 1998. gadā, bija iespējams arī noteikt metāla atrašanās vietu Mēness virsmā. Tā, piemēram, izskatās torija izplatības karte uz Mēness:
Kopumā visus Mēness iežus un minerālus var iedalīt trīs grupās:
- Mēness jūru basalti (piroksēns, plagioklāze, ilmenīts, olivīns).
- KREEP ieži (kālijs, fosfors, retzemji).
- ANT ieži (norit, troktolīts, anortosīts).
Cita starpā uz Mēness tika atklātas arī ievērojamas ūdens rezerves ledus veidā (kopā aptuveni 1, 6 miljardi tonnu).
Hēlijs 3
Varbūt hēlijs-3 izotops ir galvenais un daudzsološākais fosiliju izpētes jomā uz Mēness. Zemes iedzīvotāji to uzskata par iespējamu kodoldegvielu. Tātad, pēc amerikāņu astronauta Harrison Schmidt domām, šī vieglā hēlija izotopu ieguve tuvākajā nākotnē spēs atrisināt Zemes enerģijas krīzes problēmu.
Hēlijs-3 zinātniskās aprindās bieži tiek saukts par "nākotnes degvielu". Uz Zemes tas ir ārkārtīgi reti. Visas šī izotopa rezerves uz mūsu planētas zinātnieki lēš ne vairāk kā par vienu tonnu. Balstoties uz to, viena grama vielas izmaksas ir vienādas ar tūkstoš dolāru. Tajā pašā laikā viens grams hēlija-3 var aizstāt līdz 15 tonnām eļļas.
Ir vērts atzīmēt, ka nebūs viegli noteikt hēlija-3 ražošanas procesu uz Mēness virsmas. Problēma ir tā, ka viena tonna regolīta satur tikai 10 mg vērtīgas degvielas. Tas ir, lai attīstītu šo resursu uz mūsu satelīta virsmas, būs jāveido reāls ieguves un apstrādes komplekss. Acīmredzot nākamajās desmitgadēs tas nav iespējams.
Mīnu projekti uz Mēness
Cilvēce nopietni domā par mēness kolonizāciju un par tā derīgo izrakteņu attīstību. Teorētiska kalnrūpniecība uz mēness ir pilnīgi iespējama. Bet to ir praktiski grūti ieviest. Patiešām, šim nolūkam uz mūsu satelīta virsmas būs jāizveido piemērota rūpniecības infrastruktūra. Turklāt viss nepieciešamais būs jānogādā no Zemes - materiāli, ūdens, degviela, aprīkojums utt.
Tomēr daži projekti jau tiek izstrādāti. Tātad amerikāņu uzņēmums SEC plāno nopietni iesaistīties mēness ledus ieguvē un uz tā bāzes ražot degvielu kosmosa kuģiem. Tam paredzēts izmantot gan robotus, gan dzīvus cilvēkus. 2017. gada beigās NASA paziņoja par pieteikumu pieņemšanu ar tehnoloģiskiem priekšlikumiem resursu ieguvei kosmosa objektos. Šīs nodaļas speciālisti cer, ka ieguve līdz 2025. gadam kļūs par realitāti.
Bet Ķīnu nopietni interesē retzemju elementi, kas atrodas Mēness garozā. Lai izpētītu un attīstītu šo resursu, valsts plāno izveidot īpašu pētījumu bāzi uz Mēness. Krievijas Federācija nav tālu aiz vadošajām kosmosa lielvarām. Līdz 2025. gadam Roscosmos plāno izveidot robotu sēriju ieguvei uz Mēness.
