Minerals a la Lluna: teories, projectes miners, composició del sòl i nivell de desenvolupament tecnològic requerit

2024 Autora: Henry Conors | [email protected]. Última modificació: 2024-02-12 04:58

La lluna és un satèl·lit natural de la Terra. Fa mig segle, l'home va trepitjar per primera vegada la seva superfície. Des de llavors, han aparegut oportunitats reals per a estudis científics directes de la superfície i l'interior d'aquest objecte celeste. Hi ha minerals a la Lluna? Quins són aquests recursos i es poden extreure? Trobareu respostes a aquestes preguntes al nostre article.

La lluna i la seva estructura interna

El nostre planeta només té un satèl·lit natural: la Lluna. És el satèl·lit més proper al Sol de tot el sistema solar. La Lluna es troba a una distància de 384.000 quilòmetres de la Terra. El seu radi equatorial és de 1.738 km, que correspon aproximadament a 0,27 radi de la Terra.

Abans de parlar dels minerals a la Lluna, hauríeu de descriure l'estructura interna d'aquest cos celeste amb el màxim de detall possible. Què saben els científics avui?

Com el planeta Terra, la Lluna consta d'un nucli, mantell i escorça exterior. El nucli lunar és relativament petit (només 350 km de diàmetre). Conté molt ferro líquid, també hi ha impureses de níquel, sofre i alguns altres elements. Al voltant del nucli hi ha una capa de material parcialment fos que va resultar de la cristal·lització del magma fa uns 4.000 milions d'anys (poc després de la formació de la Lluna).

El gruix de l'escorça lunar varia entre 10 i 105 quilòmetres. A més, el seu gruix és notablement més petit al costat del satèl·lit que mira a la Terra. A nivell mundial, es poden distingir dues zones en el relleu lunar: continental muntanyosa i baixa, els anomenats mars lunars. Aquests últims no són més que enormes cràters formats com a conseqüència del bombardeig de la superfície de la Lluna per part d'asteroides i meteors.

Superfície de la Lluna

Ja estem acostumats a adonar-nos que sota els nostres peus hi ha un estrat multimetre de roques sedimentàries: calcàries, gresos, argiles. Però la lluna no és la terra. Aquí tot està disposat de manera diferent, i simplement no hi ha roques d'origen sedimentari i no poden ser-ho. Tota la superfície del nostre satèl·lit està coberta de regolita o "sòl lunar". Aquesta és una barreja de material detrític fi i pols fina, formada com a resultat del bombardeig constant de meteorits.

El gruix de la capa de regolita de la Lluna pot arribar a diverses desenes de metres. I en algunes zones de la superfície, no supera els dos centímetres. Exteriorment, aquesta capa s'assembla a una manta de pols de color marró gris. Per cert, jo mateixEl terme "regolit" prové de dues paraules gregues: "lithos" (pedra) i "rheos" (manta). Curiosament, l'olor de la regolita va recordar als astronautes el cafè cremat.

Cal tenir en compte que el cost del transport d'un quilogram de matèria des de la Lluna s'estima en uns 40 mil dòlars. No obstant això, els nord-americans, en total, ja han lliurat més de 300 quilos de regolit a la Terra des de diferents parts de la superfície del satèl·lit. Això va permetre als científics realitzar una anàlisi exhaustiva del sòl lunar.

Com va resultar, el regolit és solt i força heterogeni. Al mateix temps, s'enganxa bé en grumolls, cosa que s'explica per l'absència d'una pel·lícula d'òxid. A la capa superior de regolit (no més de 60 cm de profunditat), predominen les partícules de fins a un mil·límetre de mida. El sòl lunar està completament deshidratat. Es basa en bas alts i plagioclases, que són gairebé semblants en composició a la Terra.

Així doncs, hi ha minerals a la Lluna sota la capa de regolita? Aprendràs més sobre això més endavant al nostre article.

Minerals a la Lluna: llista completa

No oblidis que la Terra i la Lluna són, de fet, mestres germanes. Per tant, és poc probable que les entranyes del nostre únic satèl·lit amaguin cap sensació mineral. Però tot i així, quins minerals hi ha a la Lluna? Anem a esbrinar-ho.

Petroli, carbó, gas natural… Aquests recursos minerals no existeixen ni no poden existir a la Lluna, perquè tots són d'origen biogènic. Com que no hi ha atmosfera ni vida orgànica al nostre satèl·lit, la seva formaciósimplement impossible.

No obstant això, diversos metalls es troben a les entranyes de la lluna. En particular, ferro, alumini, titani, tori, crom, magnesi. La composició del regolit lunar també conté potassi, sodi, silici i fòsfor. Amb l'ajuda de l'estació interplanetària automàtica Lunar Prospector, llançada el 1998, també va ser possible determinar la localització d'un metall concret a la superfície lunar. Així, per exemple, un mapa de la distribució del tori a la Lluna sembla:

En general, totes les roques i minerals lunars es poden dividir en tres grups:

1. Bas alts dels mars lunars (piroxè, plagioclasa, ilmenita, olivina).
2. KREEP-roques (potassi, fòsfor, elements de terres rares).
3. ANT-roques (norita, troctolita, anortosita).

Entre altres coses, també s'han descobert importants reserves d'aigua en forma de gel a la Lluna (uns 1.600 milions de tones en total).

Heli-3

Potser el principal i més prometedor pel que fa al desenvolupament de fòssils a la Lluna és l'isòtop d'heli-3. Els terrícoles el consideren com un possible combustible termonuclear. Així, segons l'astronauta nord-americà Garrison Schmidt, l'extracció d'aquest isòtop lleuger d'heli en un futur proper podrà resoldre el problema de la crisi energètica a la Terra.

Heli-3 sovint es coneix com el "combustible del futur" als cercles científics. A la Terra, és extremadament rar. Totes les reserves d'aquest isòtop al nostre planeta són estimades pels científics en no més d'una tona. En base a això, el cost d'un gram d'una substància és igual a mil dòlars. Tanmateix, un gramL'heli-3 pot substituir fins a 15 tones d'oli.

Val la pena assenyalar que no serà fàcil establir el procés d'extracció d'heli-3 a la superfície de la lluna. El problema és que una tona de regolit conté només 10 mg de combustible valuós. És a dir, per desenvolupar aquest recurs a la superfície del nostre satèl·lit, caldrà construir un autèntic complex de mineria i processament. Evidentment, això no és factible en les properes dècades.

Projectes de mineria de la Lluna

La humanitat ja està pensant seriosament en la colonització de la Lluna i en el desenvolupament dels seus recursos minerals. La mineria teòrica a la Lluna és totalment possible. Però a la pràctica, això és molt difícil d'implementar. De fet, per a això, a la superfície del nostre satèl·lit, caldrà crear una infraestructura industrial adequada. A més, tot el que necessiteu s'haurà de portar de la Terra: materials, aigua, combustible, equips, etc.

No obstant això, ja s'estan desenvolupant alguns projectes. Per tant, l'empresa nord-americana SEC té previst dedicar-se seriosament a l'extracció de gel lunar i a la producció de combustible per a naus espacials a partir d'ell. Per a això, es preveu utilitzar tant robots com persones vives. A finals de 2017, la NASA va anunciar l'acceptació d'aplicacions amb propostes tecnològiques per a l'extracció de recursos d'objectes espacials. Els especialistes d'aquest departament esperen que la mineria esdevingui una realitat el 2025.

Però la Xina està seriosament interessada en els elements de terres rares continguts a l'escorça lunar. Estudiar i dominard'aquest recurs, el país té previst establir una base especial de recerca sobre la Lluna. La Federació Russa no es queda per darrere de les principals potències espacials. El 2025, Roscosmos té previst crear una sèrie de robots per a la mineria a la Lluna.

En conclusió…

No hi ha minerals a la Lluna com a tal. Almenys en la nostra comprensió, terrenal, d'aquest terme. No obstant això, s'han trobat diversos metalls a l'escorça lunar, en particular, a la regolita. Entre ells hi ha ferro, alumini, titani, tori, crom, magnesi i altres. L'extracció de recursos minerals a la superfície de la Lluna és teòricament possible, però pràcticament encara no és factible.