Käputäis mulda, mis korjati üles kuukraatri Camelot harjal, libises tavalisest kühvel spetsiaalsesse teflonkotti ja läks koos Apollo 17 meeskonnaga Maale. Sellel päeval, 13. detsembril 1972, võisid vähesed ette kujutada, et Kuu mulla proov 75501, samuti Apollo 11 ja mitmete teiste ekspeditsioonide, sealhulgas Nõukogude uurimisjaama Luna 16, mullaproovid toimivad kaalukas argument inimkonnale 21. sajandil Kuule naasmise otsustamiseks. Sellest sai aru alles 30 aastat hiljem, kui Wisconsini ülikooli noored teadlased leidsid Kuu mulla proovist märkimisväärse heelium-3 sisalduse. See väga huvitav aine on tuntud gaasi - heeliumi - isotoop, mida kasutatakse pühade ajal värviliste õhupallide täitmiseks.
Juba enne NSV Liidu ja USA kuumissioone leiti meie planeedilt väike kogus heelium-3, siis oli see fakt teadusringkondade vastu juba huvitatud. Heelium-3, millel on ainulaadne aatomisisene struktuur, tõotas teadlastele fantastilisi väljavaateid. Kui õnnestub heelium-3 kasutada tuumasünteesi reaktsioonis, on võimalik saada kolossaalne kogus elektrit ilma uppumata ohtlikesse radioaktiivsetesse jäätmetesse, mida toodetakse tuumaelektrijaamades, sõltumata meie soovist. Heelium-3 kaevandamine Kuult ja selle järgnev kohaletoimetamine Maale ei ole lihtne ülesanne, kuid samal ajal võivad need, kes sellesse seiklusse sekkuvad, saada vapustava tasu omanikuks. Heelium -3 on aine, mis võib igaveseks vabastada maailma "narkomaaniast" - fossiilkütusest, õlianõelast.
Maal on heelium-3 saatuslikult puudulik. Suur hulk heeliumi pärineb päikesest, kuid väike osa sellest on heelium-3 ja suurem osa on palju tavalisem heelium-4. Kuigi need isotoobid liiguvad osana "päikesetuulest" Maa poole, muutuvad mõlemad isotoobid. Maainimestele nii kallis heelium-3 ei jõua meie planeedile, kuna Maa magnetväli viskab selle minema. Samal ajal puudub Kuul magnetväli ja siin võib heelium-3 vabalt koguneda pinnase pinnakihi.
Tänapäeval peavad teadlased meie looduslikku satelliiti mitte ainult loodusliku astronoomilise vaatluskeskuse ja energiaressursside allikaks, vaid ka maalaste tulevaseks varumandriks. Pealegi on just ammendamatu kosmosekütuse allikas kõige atraktiivsem ja paljutõotavam. Uus võimalik kontinent maaelanikele asub meie planeedist vaid 380 tuhande kilomeetri kaugusel; mõne ülemaailmse katastroofi korral Maal võib siin olla varjupaik inimestele. Kuult saate ilma suurema sekkumiseta jälgida ka teisi taevaobjekte, kuna Maal segab seda mingil määral atmosfäär. Kuid peamine on ammendamatud energiavarud, millest teadlaste sõnul piisaks inimkonnale 15 000 aastaks. Lisaks on Kuul haruldaste metallide varud: titaan, baarium, alumiinium, tsirkoonium ja see pole veel kõik, väidavad teadlased. Täna on inimkond alles Kuu arengutee alguses.
Praegu on Hiina, India, USA, Venemaa, Jaapan - kõik need osariigid on kuuga kooskõlas ja neid riike on üha rohkem. Veel üks huvi Kuu vastu tõusis eelmise sajandi 90ndate keskel. Siis tekkis teadlaskonnas eeldus, et Kuul võib olla vett. Mitte nii kaua aega tagasi kinnitas seda lõpuks Vene Lend -seadmega Ameerika LRO -sond - Kuul on tõesti vett (kraatrite põhjas jää kujul) ja seda on palju (kuni 600 miljonit tonni)) ja see lahendab palju probleeme.
Vee olemasolu Kuul on eriti väärtuslik, kuna see võib lahendada suure hulga erinevaid probleeme, mis tekivad Kuubaaside rajamisel. Vett ei pea Maalt kohale tooma, seda saab töödelda otse kohapeal, ütleb IKI kosmosegalaspektroskoopia labori juhataja Igor Mitrofanov. Mõningate arvutuste kohaselt võiks inimkond korraliku soovi ja rahastamise korral asuda meie looduslikule satelliidile 15 aastaga. Veelgi enam, tõenäoliselt oleksid Kuu esimesed asukad elanud selle poolustel suurte avastatud veevarude lähedal.
Kuid paljud asjad Kuul peaksid harjuma uuel viisil - isegi sellise protsessiga nagu kõndimine. Kuule hüpata on palju lihtsam, tõsiasi, et siin on gravitatsioon 6 korda väiksem kui Maal, veendus omal ajal Neil Armstrong, kui ta 40 aastat tagasi esimest korda selle taevakeha pinnale astus. Samas on inimese peamiseks vaenlaseks Kuul praegu kiirgus, päästevariante pole nii palju, millest. Venemaa Teaduste Akadeemia kosmoseuuringute instituudi direktori Lev Zeleny sõnul puudub meie looduslikul satelliidil magnetväli. Kogu päikesekiirgus jõuab Kuule ja selle eest on üsna raske end kaitsta.
Samas on asjaolu, et kuu peaks saama esimeseks sammuks inimeste arenguks kosmoses, vaieldamatu tõsiasi, usub Zeleny Lev. Tema sõnul võib Kuust saada ümberlaadimisbaas teiste Päikesesüsteemi planeetide jaoks. Samuti on võimalik paigutada varajane hoiatusjaam ohtlike kosmoseobjektide Maale lähenemise kohta: komeedid ja asteroidid, mis on hiljutiste sündmuste valguses üsna oluline. Kõige tähtsam on aga heelium-3, võimalik, et tuleviku kosmosekütus. Seda on raske uskuda, kuid tumehall tolm, mis on vooderdatud kogu Kuu pinnaga, on selle ainulaadse aine ladu.
Nafta ja gaas planeedil ei kesta igavesti. Mitmete ekspertide sõnul elab inimkond nendest ressurssidest ilma eriliste probleemideta umbes 40 aastat. Tänapäeval on tuumaelektrijaamad ainus alternatiiv, kuid see pole kiirguse tõttu nii ohutu. Samal ajal on heelium-3 sisaldav termotuumareaktsioon keskkonnasõbralik. Teadlaste sõnul pole midagi paremat veel leiutatud ja selleks on vähemalt 2 põhjust. Esiteks on see väga tõhus termotuumakütus ja teiseks, mis on veelgi väärtuslikum, on see keskkonnasõbralik, märgib V. I. nimelise geokeemia ja analüütilise keemia instituudi direktor Erik Galimov. IN JA. Vernadsky.
Moskva Riikliku Ülikooli Riikliku Astronoomiainstituudi kuu- ja planeediuuringute osakonna juhataja Vladislav Ševtšenko hinnangul piisab Maa looduslikul satelliidil olevatest heelium-3 varudest tuhandeid aastaid. Ekspertide sõnul on heelium-3 minimaalne maht Kuul umbes 500 tuhat tonni, optimistlikumate hinnangute kohaselt on see seal vähemalt 10 miljonit tonni. Termotuumasünteesi reaktsiooni käigus, kui reaktsiooni siseneb 0,67 tonni deuteeriumit ja 1 tonn heelium-3, vabaneb energia, mis võrdub 15 miljoni tonni õli põlemisenergiaga. Tuleb märkida, et praegu on veel vaja uurida selliste reaktsioonide läbiviimise tehnilist teostatavust.
Ja selle aine ekstraheerimine Kuul ei ole lihtne. Kuigi heelium-3 asub pinnakihis, on selle kontsentratsioon väga madal. Selle aja peamine probleem on Kuu regoliitist pärineva heeliumi tootmine. Energiatööstuses vajalik heelium-3 sisaldus on ligikaudu 1 gramm 100 tonni Kuu pinnase kohta. See tähendab, et 1 tonni selle isotoobi kaevandamiseks eraldatakse vähemalt 100 mln.tonni Kuu mulda.
Sel juhul tuleb heelium-3 eraldada mittevajalikust heelium-4-st, mille kontsentratsioon regoliitis on 3 tuhat korda suurem. Erik Galimovi sõnul on 1 tonni heelium-3 ekstraheerimiseks Kuult vaja, nagu eespool mainitud, töödelda 100 miljonit tonni kuumulda. Me räägime umbes 20 ruutkilomeetri kogupindalaga Kuu lõigust, mida tuleb töödelda 3 meetri sügavusele! Samal ajal maksab ühe tonni selle kütuse Maale toimetamiseks vähemalt 100 miljonit dollarit. Kuid tegelikult on isegi see väga suur kogus vaid 1% energia maksumusest, mida saab tuumaelektrijaamas sellest toorainest ammutada.
Ševtšenko hinnangul võib 1 tonni heelium-3 kaevandamise maksumus, võttes arvesse kogu selle tootmiseks ja Maale tarnimiseks vajaliku infrastruktuuri loomist, ulatuda miljardi dollarini. Samas maksab 25 tonni heelium-3 transportimine Maale meile 25 miljardit dollarit, mis ei ole nii suur summa, kui arvestada, et sellisest kütusemõõdust piisab, et maalastele energiat anda terveks aastaks. Sellise energiakandja eelised on ilmsed, kui arvutada, et ainuüksi USA kulutab igal aastal energiakandjatele umbes 40 miljardit dollarit.
Ameerika astronaudi Harrison Schmitti tehtud arvutuste kohaselt muutub heelium-3 kasutamine maismaaenergias, võttes arvesse kõiki tarnimis- ja tootmiskulusid, kasumlikuks ja majanduslikult tasuvaks, kui seda toorainet kasutav termotuumaenergia tootmine ületab võimsuse 5 GW. Tegelikult viitab see sellele, et isegi ühest Kuukütusel töötavast elektrijaamast piisab, et Maa kohaletoimetamine oleks kulutõhus. Schmitti hinnangul on esialgsete kulude summa isegi uurimisetapis umbes 15 miljardit dollarit.
Ühe võimaliku heelium-3 ekstraheerimise võimaluse pakkus välja Eric Galimov. Selleks, et korraldada isotoobi ekstraheerimist Kuu pinnalt, teeb ta ettepaneku soojendada regoliit 700 kraadini. Pärast seda saab selle vedeldada ja pinnale eemaldada. Kaasaegsete tehnoloogiate seisukohast on need protseduurid üsna lihtsad ja hästi tuntud. Vene teadlane teeb ettepaneku kuumutada toorainet spetsiaalsetes "päikeseahjudes", mis keskenduvad päikesevalgusele regoliidile, kasutades suuri nõgusaid peegleid. Sel juhul on Kuu pinnasest võimalik eraldada selles sisalduvat hapnikku, vesinikku ja lämmastikku. See tähendab, et kuutööstus võiks toota mitte ainult maapealse energia kompleksi toorainet, vaid ka rakettkütust seda kandvatele rakettidele, samuti õhku ja vett Kuuettevõtetes töötavatele inimestele. Sarnaste projektidega tegeletakse praegu Ameerika Ühendriikides.
Kuid see pole veel kõik, mida Kuu pinnas võib meile anda. Regoliit sisaldab suures koguses titaani, mis pikas perspektiivis aitab luua raketikehade ja tööstusstruktuuride elementide tootmist otse Maa looduslikul satelliidil. Sel juhul tuleb Kuule toimetada ainult raketite, arvutite ja instrumentide kõrgtehnoloogilised elemendid. Ja see võib avada teise paljulubava suuna kogu kuumajandusele - kõige ökonoomsema kosmosesadama ehitamise, teadusliku baasi kogu päikesesüsteemi uurimiseks.