Mineraler på månen: teorier, mineprojekter, jordsammensætning og påkrævet teknologisk udviklingsniveau

2024 Forfatter: Henry Conors | [email protected]. Sidst ændret: 2024-02-12 05:29

Månen er en naturlig satellit på Jorden. For et halvt århundrede siden satte mennesket første gang sin fod på dens overflade. Siden da er der dukket reelle muligheder op for direkte videnskabelige undersøgelser af overfladen og det indre af dette himmelske objekt. Er der mineraler på månen? Hvad er disse ressourcer, og kan de udvindes? Du finder svar på disse spørgsmål i vores artikel.

Månen og dens indre struktur

Vores planet har kun én naturlig satellit - Månen. Det er den satellit, der er tættest på Solen i hele solsystemet. Månen er i en afstand af 384.000 kilometer fra Jorden. Dens ækvatoriale radius er 1.738 km, hvilket nogenlunde svarer til 0,27 Jordens radius.

Før du taler om mineraler på Månen, bør du beskrive den indre struktur af dette himmellegeme så detaljeret som muligt. Så hvad ved forskerne i dag?

Ligesom planeten Jorden består Månen af en kerne, kappe og ydre skorpe. Månekernen er relativt lille (kun 350 km i diameter). Det indeholder meget flydende jern, der er også urenheder af nikkel, svovl og nogle andre grundstoffer. Omkring kernen er et lag af delvist smeltet materiale, der er et resultat af krystallisationen af magma for omkring 4 milliarder år siden (kort efter dannelsen af selve Månen).

Tykkelsen af måneskorpen varierer fra 10 til 105 kilometer. Desuden er dens tykkelse mærkbart mindre på den side af satellitten, der vender mod Jorden. Glob alt kan der skelnes mellem to zoner i månens relief: bjergrigt kontinent alt og sænket - de såkaldte månehave. Sidstnævnte er intet andet end enorme kratere dannet som følge af bombardementet af Månens overflade af asteroider og meteorer.

Månens overflade

Vi er allerede vant til at indse, at der under vores fødder er et lag på flere meter af sedimentære klipper - kalksten, sandsten, ler. Men månen er ikke jorden. Her er alt arrangeret anderledes, og der er simpelthen ingen sten af sedimentær oprindelse og kan ikke være det. Hele overfladen af vores satellit er dækket af regolit eller "månejord". Dette er en blanding af fint detrital materiale og fint støv, dannet som et resultat af konstant meteoritbombardement.

Tykkelsen af Månens regolitlag kan nå op på flere snese meter. Og i nogle områder af overfladen overstiger den ikke to centimeter. Udadtil ligner dette lag et gråbrunt tæppe af støv. Forresten mig selvUdtrykket "regolith" kommer fra to græske ord: "lithos" (sten) og "rheos" (tæppe). Mærkeligt nok mindede lugten af regolith astronauterne om brændt kaffe.

Det skal bemærkes, at omkostningerne ved at transportere et kilogram stof fra månen er anslået til omkring 40 tusind dollars. Ikke desto mindre har amerikanerne i alt allerede leveret over 300 kilo regolith til Jorden fra forskellige dele af satellittens overflade. Dette gjorde det muligt for videnskabsmænd at foretage en grundig analyse af månejorden.

Som det viste sig, er regolitten løs og ret heterogen. Samtidig klæber det godt sammen til klumper, hvilket forklares med fraværet af en oxidfilm. I det øverste lag af regolit (ikke dybere end 60 cm) dominerer partikler op til en millimeter i størrelse. Månejorden er fuldstændig dehydreret. Den er baseret på bas alter og plagioklaser, som næsten ligner Jordens sammensætning.

Så, er der nogen mineraler på Månen under regolithlaget? Du vil lære mere om dette senere i vores artikel.

Mineraler på månen: komplet liste

Glem ikke, at Jorden og Månen i virkeligheden er halvsøstre. Derfor er det usandsynligt, at tarmene i vores eneste satellit skjuler nogen mineralfornemmelser. Men stadig, hvilke mineraler er der på månen? Lad os finde ud af det.

Olie, kul, naturgas… Disse mineralressourcer eksisterer ikke og kan ikke eksistere på Månen, fordi de alle er af biogen oprindelse. Da der ikke er nogen atmosfære eller organisk liv på vores satellit, vil deres dannelsesimpelthen umuligt.

Der ligger dog forskellige metaller i månens indvolde. Især jern, aluminium, titanium, thorium, krom, magnesium. Sammensætningen af måneregolitten indeholder også kalium, natrium, silicium og fosfor. Ved hjælp af den automatiske interplanetariske station Lunar Prospector, der blev opsendt i 1998, var det også muligt at bestemme lokaliseringen af et bestemt metal på månens overflade. Så for eksempel ser et kort over fordelingen af thorium på månen sådan ud:

Generelt kan alle månens sten og mineraler opdeles i tre grupper:

1. Bas alter fra månehavet (pyroxen, plagioklas, ilmenit, olivin).
2. KREEP-klipper (kalium, fosfor, sjældne jordarters grundstoffer).
3. ANT-bjergarter (norit, troctolit, anorthosite).

Blandt andet er der også fundet betydelige reserver af vand i form af is på Månen (omkring 1,6 milliarder tons i alt).

Helium-3

Helium-3-isotopen er måske den vigtigste og mest lovende med hensyn til udvikling af fossiler på månen. Jordboere betragter det som et muligt termonuklear brændsel. Ifølge den amerikanske astronaut Garrison Schmidt vil udvindingen af denne lette isotop af helium i den nærmeste fremtid således kunne løse problemet med energikrisen på Jorden.

Helium-3 omtales ofte som "fremtidens brændstof" i videnskabelige kredse. På Jorden er det ekstremt sjældent. Alle reserver af denne isotop på vores planet estimeres af forskere til ikke mere end et ton. Baseret på dette er prisen på et gram af et stof lig med tusind dollars. Dog et gramhelium-3 kan erstatte op til 15 tons olie.

Det er værd at bemærke, at det ikke vil være let at etablere processen med at udvinde helium-3 på månens overflade. Problemet er, at et ton regolith kun indeholder 10 mg værdifuldt brændstof. Det vil sige, for at udvikle denne ressource på overfladen af vores satellit, vil det være nødvendigt at bygge et rigtigt minedrifts- og behandlingskompleks. Det er naturligvis ikke muligt i de kommende årtier.

Månemineprojekter

Menneskeheden tænker allerede seriøst på månens kolonisering og udviklingen af dens mineralressourcer. Teoretisk minedrift på månen er fuldt ud mulig. Men i praksis er dette meget svært at gennemføre. Til dette vil det på overfladen af vores satellit være nødvendigt at skabe en passende industriel infrastruktur. Desuden skal alt, hvad du har brug for, bringes fra Jorden - materialer, vand, brændstof, udstyr osv.

Visse projekter er dog allerede under udvikling. Således planlægger det amerikanske selskab SEC for alvor at engagere sig i udvinding af måneis og produktion af brændstof til rumfartøjer baseret på det. Til dette er det planlagt at bruge både robotter og levende mennesker. I slutningen af 2017 annoncerede NASA accept af ansøgninger med teknologiske forslag til udvinding af ressourcer fra rumobjekter. Specialisterne i denne afdeling håber, at minedrift bliver en realitet i 2025.

Men Kina er seriøst interesseret i sjældne jordarters grundstoffer indeholdt i måneskorpen. At studere og mestreaf denne ressource planlægger landet at etablere en særlig forskningsbase om månen. Den Russiske Føderation h alter ikke bagefter de førende rummagter. I 2025 planlægger Roscosmos at skabe en række robotter til minedrift på Månen.

Afslutningsvis…

Der er ingen mineraler på Månen som sådan. I hvert fald i vores, jordiske, forståelse af dette udtryk. Ikke desto mindre er der fundet en række metaller i måneskorpen, især i regolitten. Blandt dem er jern, aluminium, titanium, thorium, krom, magnesium og andre. Udvinding af mineralressourcer på Månens overflade er teoretisk mulig, men praktisk t alt endnu ikke gennemførlig.