Похоже, освоение Луны может быть крайне выгодным с экономической точки зрения. На поверхности спутника обнаружен новый минерал, а также вещество, которое можно использовать как топливо в реакторах термоядерного синтеза.
Новый минерал
Минерал был обнаружен китайской роботизированной миссией «Чанъэ-5». Он получил название «Чангезит-(Y)» Changesite-(Y). Как сообщает китайское информационное агентство Синьхуа, чангезит представляет собой бесцветный прозрачный столбчатый кристалл. Он был обнаружен исследовательской группой из Пекинского научно-исследовательского института урановой геологии в ходе анализа частиц лунного базальта.
Фрагмент чангезита был найден среди 1731 граммов лунных образцов, доставленных на Землю миссией «Чанъэ-5» еще в 2020 году. Это первые образцы лунной породы, которые были доставлены на Землю с 1976 года. Фрагмент чангезита выглядит как монокристаллическая частица радиусом около 10 микрон.
Топливо для термоядерного синтеза
Также анализ образцов позволил оценить концентрацию гелия-3 в лунной пыли и определить «параметры экстракции», необходимые для сбора этого изотопа.
Гелий-3 рассматривается как перспективное потенциальное топливо для термоядерного синтеза. Гелий-3 обладает двумя протонами и одним нейтроном. Это единственный известный стабильный изотоп в природе, имеющий больше протонов, чем нейтронов. В теории, реакция слияния дейтерия и гелия-3 в реакоре термоядерного синтеза высвободит 164,3 мегаватт-часа энергии на грамм гелия-3. При этом ни сам гелий-3, ни продукты его реакции не являются радиоактивными. А значит, компоненты реактора со временем не превращаются в радиоактивные отходы, как в случае с реакцией дейтерий+тритий.
Космическая нефть
Конечно, у реакции на базе гелия-3 есть и недостатки. Термоядерный реактор должен работать при гораздо более высоких температурах, чем при использовании трития. Но главная проблема - гелий-3 крайне редок и его трудно получить на Земле. На данный момент основной способ его получения - распад трития в традиционных ядерных реакторах. Сегодня на Земле таким образом получают около 15 килограммов гелия-3 в год.
Еще гелий-3 присутствует в атмосфере Земли, но в невероятно малой концентрации - 7,2 частей на триллион. Также он присутствует в первичных газах в мантии Земли, но добыть его оттуда практически невозможно.
При этом спрос на гелий-3 постоянно растет. Во-первых, США используют его в нейтронных детекторах, сканирующих ядерные материалы на пограничных пунктах страны. Во-вторых, он нужен ученым для экспериментов с термоядерным синтезом. Когда же термоядерная энергетика выйдет за пределы лабораторий и станет повсеместным явлением, гелий-3 превратится в новую нефть 21 века.
Учитывая это, в последнее время цена гелия-3 составляет $17540 за один грамм. Ожидается, что спрос на вещество будет расти и дальше, потому его добыча на Луне кажется весьма перспективной затеей.
Добыча на Луне
Считается, что поверхность Луны содержит 1,1 миллиона тонн гелия-3. По данным издания International Policy Digest, эти залежи можно оценить в полтора квадриллиона долларов. По словам Уяна Цзыюаня, главы Китайской программы лунных исследований, всего три челнока в год способны доставить на Землю достаточное количество гелия-3, чтобы обеспечить электроэнергией всех людей на планете. Но для этого на Луне должна быть налажена добыча этого вещества.
Строительство горнодобывающей миссии на Луне будет стоить крайне дорого. Сама же добыча будет весьма масштабной. Даже при высокой концентрации гелия-3 в лунной почве, вам, вероятно, придется перелопатить 150 тонн реголита, чтобы собрать один грамм ценного изотопа. А затем его нужно еще и доставить на Землю.
Так или иначе, похоже, что Китай реально планирует развивать это направление. «Анализ состава образцов лунного грунта и лунных пород и изучение ядерной науки для оценки потенциальных ядерных энергетических ресурсов на Луне является одной из стратегических целей китайского проекта по исследованию Луны», - говорится в пресс-релизе Китайской национальной ядерной корпорации.
Сообщив об открытии чангезита-(Y) и обнародовав результаты анализа лунного грунта на гелий-3, Китайское национальное космическое управление объявило об утверждении трех новых лунных миссий - «Чанъэ-6», «Чанъэ-7» и «Чанъэ-8». «Чанъэ-6» должна стартовать уже в 2024 году. Она направится на изучение южного лунного полюса.
