Mēness kalnrači šonedēļ bija īpaši priecīgi, kad zinātnieki teica, ka ir atraduši pārliecinošus pierādījumus par ūdens ledu uz Mēness virsmas. Ledus tur ir daudz vairāk, nekā mēs domājām, un tagad mēs precīzi zinām, kur tas atrodas. Tas var ievērojami vienkāršot turpmāko ūdens ieguvi.
Ilgi pirms šī atklājuma zinātnieki mēģināja atrast ūdeni, kas varētu slēpties uz Mēness virsmas. Tas ir resurss, kas būs neticami vērtīgs turpmākajām ilgtermiņa misijām uz Mēnesi, jo ūdens ir būtisks dzīvībai šeit, uz Zemes. To var pārstrādāt Mēness dzīvotnē vai izmantot dzeršanai vai peldēšanai. Tāpat ar tās palīdzību būtu iespējams audzēt augus, kas nepieciešami, lai pabarotu nākamos Mēness iedzīvotājus.
Iespējams, ka Mēness ūdeni visvairāk un tūlītēji izmanto raķešu degvielā. Ūdens galvenās sastāvdaļas - ūdeņradis un skābeklis - ir divi no vissvarīgākajiem materiāliem, ko izmanto raķešu degvielā. Un, ja jūs izgatavojat raķešu degvielu no Mēness ūdens, būtu lieliski ietaupīt naudu vērienīgām misijām kosmosā. Pagaidām raķetēm, kas atstāj Zemi, līdzi jāņem visa nepieciešamā degviela. Bet, izmantojot Mēness ledu, raķetes varētu uzpildīt, atrodoties kosmosā, un sasniegt mazāk vietas par mazāk naudas.
Vai ūdens ir labāks par eļļu?
"Ideja ir izveidot sava veida ārpus Zemes piegādes ķēdi dažiem produktiem, jo īpaši ūdenim kā degvielai, lai padarītu daudz vieglāku pārvietošanos no viena ķermeņa uz otru kosmosā," saka Džūlija Briseta. Floridas Kosmosa institūta zinātniskais līdzstrādnieks.
Kaut ko nogādāt kosmosā vienmēr ir dārgi. Ja vēlaties, lai jūsu satelīts izvairītos no Zemes gravitācijas, jums vajadzēs daudz degvielas, lai to nokļūtu orbītā. Faktiski lielākā daļa svara, ko raķete nes, palaižot, rodas no degvielas. Un jo dziļāk kosmosā jūs dodaties, jo vairāk degvielas jums vajag. Lai atdalītos no planētas gravitācijas, nepieciešams vairāk enerģijas. Tādēļ misijas dziļajā kosmosā kļūst arvien dārgākas, jo ir nepieciešama liela raķete un daudz degvielas.
Bet kā būtu, ja tā vietā, lai paņemtu degvielu uz Zemes, jūs varētu piepildīt tvertni ar degvielu, kas jau atrodas kosmosā? Tad misijas dziļajā kosmosā kļūtu tikpat ikdienišķas kā ceļošana no vienas pilsētas uz otru. "Vienkārši iedomājieties, ka jums bija jāizkāpj no Denveras, un ceļā nebija nevienas degvielas uzpildes stacijas, un jums bija jānes gāze līdz pat Ņujorkai," saka Džordžs Sowerss, Kolorādo raktuvju skolas profesors un bijušais United Launch viceprezidents. Alianse. “Jūs noteikti to visu neiegūsit automašīnā. Mums būs jāņem treileris. " Tāpēc Mēness attīstības ideja ir tik aizraujoša prātam. Ūdens uz Mēness varēja tikt iegūts, sadalīts raķešu degvielā un nogādāts vai nu ap cirkulāru, vai zemu zemes orbītu. Raķetēm nav jābūt lielām, lai pārvadātu visu degvielu. Viņi varēja vienkārši piestāt pie degvielas uzpildes stacijas un uzpildīt degvielu ilgiem braucieniem.
Reklāmas video:
Degvielas transportēšana no Mēness uz citām kosmosa vietām būs daudz lētāka nekā tās transportēšana no Zemes. Uz Mēness - sestā daļa no Zemes gravitācijas, kas nozīmē, ka, lai atdalītos no virsmas, nepieciešams mazāk enerģijas. Sējēji nesen analizēja Mēness degvielas transportēšanas izmaksas uz dažādām kosmosa vietām. Piemēram, Mēness ūdens nogādāšana zemā Zemes orbītā ir lētāka nekā sūtīšana no Zemes, lai gan mūsu planēta atrodas tuvāk. "Ja jūs gatavojaties izmantot šo degvielu zemā Zemes orbītā, ietaupījums būs 20-30 procenti, ja izmantosiet Mēness degvielu, nevis sauszemes," saka Sowers.
Zinātnieki jau vairākus gadu desmitus ir fantazējuši par Mēness ūdens pārveidošanu raķešu degvielā, jo ir parādījušies pierādījumi, ka Mēness stabi ir piemēroti ledus veidošanai. 1994. gadā NASA un ASV armijas kopīgais pētījums ar nosaukumu Clementine parādīja, ka ūdens atrodas krāteros pie Mēness stabiem. Šīs vietas nekad neredz Saules gaismu un nekad nesasniedz temperatūru virs -250 grādiem pēc Fārenheita. Pēc tam vairākas misijas uz Mēnesi ir apstiprinājušas, ka šajā apgabalā var būt ūdens. NASA 2009. gadā nometa kosmosa kuģi LCROSS krāterī Mēness dienvidu polā, lai redzētu, kādus materiālus trieciens izstumj. Tika konstatēts, ka izlāde bija 5% ūdens.
Tomēr pētījums, kas šonedēļ publicēts PNAS, parāda, ka daži Mēness apgabali varētu būt iegremdēti ūdenī. Zinātnieki no Havaju universitātes un Brauna universitātes analizēja datus, ko savāca Indijas aparāts Chandranayan 1, kurš devās uz Mēnesi 2008. gadā. Izmantojot vienu no amatniecības instrumentiem, viņi varēja kartēt ledus apgabalus uz Mēness, mērot ūdens atstarojamību. Viņi arī skenēja šīs vietas infrasarkanajā gaismā un noteica, ka ūdens ir ledus, nevis šķidrums vai tvaiks. Viņi ne tikai apstiprināja, ka uz Mēness virsmas atrodas ūdens ledus, bet arī to, ka dažos zemes apgabalos ir 20-30 procenti ledus. Atkarībā no tā, cik dziļi ledus iet zem virsmas, būtu iespējams kartēt, kur tiktu iegūti propelenta komponenti.
Degvielas noliktava zemā Zemes orbītā paver jaunas iespējas misijām kosmosā. Piemēram, varētu uzbūvēt kosmosa vilcēju - raķeti, kas sēž kosmosā, atkārtoti uzpildot degvielu un nogādājot pavadoņus vēlamajā galamērķī. Tagad satelīti, kas tiek palaisti augstā orbītā, tērē no sešiem mēnešiem līdz gadam, lai lēnām paceltos augstāk, izmantojot borta motorus. Šajā laikā viņi nevar paveikt savu darbu un nenes naudu. Bet ar kosmosa vilcēju satelītus varēja izvietot zemākās orbītās ar mazām raķetēm, un pēc tam kosmosa vilcējs tos varētu izmantot, lai satelīti tikai dažu dienu laikā nokļūtu vēlamajā orbītā. Tas ļautu ietaupīt satelītu operatoru naudu: viņiem nevajadzētu palaist lielu raķeti, lai nogādātu kravu kosmosā.un viņiem būtu bijis vairāk laika strādāt ar savu pavadoni.
Tātad, jā, mēness ūdens ir foršs kā degviela, taču to nebūs viegli sākt rakt. Pirmkārt, jums jāveic plaša iepazīšanās. Pateicoties PNAS pētījumam, zinātnieki būtībā ir izveidojuši karti, kurā parādīts, kur meklēt Mēness stabos ūdens sulas sulīgākās vietas. Nākamais solis būs nosūtīt nosēšanās moduļus un roverus, lai atrastu labākās vietnes. Zinātnieki vēl nezina, vai ledus ir slusa formā, kas sajaukts ar ledu, vai cietu bloku veidā, kas sajaukti ar citu virsmas materiālu. “Mēs zinām, kā projektēt ieguves iekārtas. Mēs vienkārši nezinām, kādu aprīkojumu lietot,”saka Metzgers.
Viena ideja ir izrakt Mēness augsni ar ekskavatoru, kas nosūta materiālu procesoram. Procesors sildīšanas procesā atdala ledu no augsnes un, izmantojot elektrību, sadala ūdeni pamatsastāvdaļās. Daļa no iegūtās degvielas tiek izmantota, lai pārējo ūdeni no Mēness ar transportlīdzekli palaistu degvielas noliktavā.
Protams, tas viss būs dārgi. "Viss ir atkarīgs no izmaksu analīzes," saka Metzgers. "Vai ir lētāk palaist raķešu degvielu no Zemes, vai ir lētāk vienu reizi palaist aprīkojumu kosmosā un pēc tam uzturēt šo aprīkojumu un izmantot, lai nepārtraukti radītu raķešu degvielu kosmosā?" Balstoties uz Metzgera, Brisē un Sauersa analīzi, viņi secināja, ka, lai gūtu peļņu, būs nepieciešami desmit gadi, lai ieguldītu Mēness ieguvē. Bet, tā kā Mēness ieguve ir riskants bizness, riska kapitālisti, iespējams, nevēlas aktīvi iesaistīties šajā biznesā.
Tāpēc komanda ierosina NASA līdzfinansēt agrīnās kalnrūpniecības attīstību. Tādējādi komerciālie investori, visticamāk, sadarbojas ar cienījamu aģentūru, kas var segt dažas izmaksas.
NASA nesniegs pakalpojumu investoriem: kosmosa aģentūra ir ierosinājusi, ka kosmosa kuģu degšanai no Mēness virsmas no bāzes katru gadu var būt vajadzīgas līdz 100 metriskām tonnām degvielas. Ja tas viss tiks palaists no Zemes, tam būs nepieciešami aptuveni 3,5 miljardi dolāru gadā. Ietaupījumi, radot Mēness degvielu, padarīs lētākas misijas uz Mēnesi un Marsu. "Komandējumi uz Marsu būtu lētāki, un viss, ko mēs darām arī ārpus Zemes," saka Sējējs. Piemēram, izmantojot Mēness degvielu raķešu uzpildīšanai, izmaksas par lidošanu uz Mēnesi no Zemes samazinātu trīs reizes, sacīja Sējējs. Tas ir svarīgi, ņemot vērā to, ka NASA atkal gatavojas veikt cilvēka misiju uz Mēnesi.
Iļja Khels
