Есть ли полезные ископаемые на луне

Полезные ископаемые на Луне: теории, проекты добычи, состав почвы и необходимый уровень технологического развития

Луна – естественный спутник Земли. Полвека назад человек впервые ступил на его поверхность. С тех пор появились реальные возможности для непосредственных научных исследований поверхности и недр этого небесного объекта. Есть ли на Луне полезные ископаемые? Что это за ресурсы, и можно ли их добывать? Ответы на эти вопросы вы найдете в нашей статье.

У нашей планеты имеется лишь один естественный спутник – Луна. Это самый близкий к Солнцу спутник в пределах всей Солнечной системы. От Земли Луна находится на расстоянии в 384 тысячи километров. Ее экваториальный радиус равен 1738 км, что примерно соответствует 0,27 земного радиуса.

Прежде чем рассказывать о полезных ископаемых на Луне, следует максимально подробно описать внутреннюю структуру этого небесного тела. Итак, что известно ученым на сегодняшний день?

Как и планета Земля, Луна состоит из ядра, мантии и внешней коры. Лунное ядро относительно небольшое (всего 350 км в диаметре). В нем содержится много жидкого железа, также встречаются примеси никеля, серы и некоторых других элементов. Вокруг ядра находится слой частично расплавленного вещества, возникший в результате кристаллизации магмы около 4 миллиардов лет назад (вскоре после образования самой Луны).

Мощность лунной коры изменяется от 10 до 105 километров. Причем ее толщина заметно меньше на той стороне спутника, которая обращена к Земле. Глобально в лунном рельефе можно выделить две зоны: гористую материковую и пониженную – так называемые лунные моря. Последние – это не что иное, как огромные кратеры, сформировавшиеся в результате бомбардировки поверхности Луны астероидами и метеорами.

Мы уже привыкли осознавать, что под нашими ногами находится многометровая толща осадочных пород – известняков, песчаников, глин. Но Луна – не Земля. Здесь все устроено по-другому, и горных пород осадочного происхождения здесь попросту нет и быть не может. Вся поверхность нашего спутника покрыта реголитом или «лунным грунтом». Это смесь мелкообломочного материала и тонкодисперсной пыли, образованная в результате постоянной метеоритной бомбардировки.

Толщина реголитного слоя Луны может достигать нескольких десятков метров. А на некоторых участках поверхности она не превышает и двух сантиметров. Внешне этот слой напоминает серо-коричневое одеяло из пыли. Кстати, сам термин «реголит» происходит от двух греческих слов: «литос» (камень) и «реос» (одеяло). Любопытно, что по своему запаху реголит напомнил астронавтам аромат пережженного кофе.

Следует отметить, что себестоимость транспортировки одного килограмма вещества с Луны оценивается примерно в 40 тысяч долларов. Тем не менее американцы, в общей сложности, уже доставили на Землю свыше 300 килограммов реголита с разных участков поверхности спутника. Это позволило ученым провести тщательный анализ лунного грунта.

Как оказалось, реголит рыхлый и достаточно неоднородный. При этом он хорошо слипается в комочки, что объясняется отсутствием окисной пленки. В верхнем слое реголита (не глубже 60-тисантиметров) преобладают частички размером до одного миллиметра. Лунный грунт полностью обезвожен. В его основе – базальты и плагиоклазы, которые по своему составу практически аналогичны земным.

Итак, есть ли под слоем реголита какие-либо полезные ископаемые на Луне? Об этом вы узнаете далее из нашей статьи.

Не стоит забывать, что Земля и Луна – это, по сути, единокровные сестры. Поэтому вряд ли недра нашего единственного спутника скрывают в себе какие-либо минеральные сенсации. Но все же, какие полезные ископаемые есть на Луне? Давайте разбираться.

Нефть, уголь, природный газ… Этих минеральных ресурсов на Луне нет и быть не может, ведь все они – биогенного происхождения. Так как на нашем спутнике нет ни атмосферы, ни органической жизни, их формирование попросту невозможно.

Однако в недрах Луны залегают различные металлы. В частности, железо, алюминий, титан, торий, хром, магний. В составе лунного реголита также обнаружены калий, натрий, кремний и фосфор. С помощью автоматической межпланетной станции Lunar Prospector, запущенной в 1998 году, удалось также определить локализацию того или иного металла на лунной поверхности. Так, например, выглядит карта распространения тория на Луне:

В целом все лунные породы и минералы можно условно поделить на три группы:

1. Базальты лунных морей (пироксен, плагиоклаз, ильменит, оливин).
2. KREEP-породы (калий, фосфор, редкоземельные элементы).
3. ANT-породы (норит, троктолит, анортозит).

Помимо всего прочего, на Луне также были обнаружены значительные запасы воды в виде льда (в общей сложности около 1,6 млрд тонн).

Пожалуй, главным и наиболее перспективным в плане освоения ископаемым на Луне является изотоп гелий-3. Земляне рассматривают его как возможное термоядерное топливо. Так, по мнению американского астронавта Гаррисона Шмидта, добыча этого легкого изотопа гелия в ближайшем будущем сможет решить проблему энергетического кризиса на Земле.

Гелий-3 в научных кругах нередко называют «горючим будущего». На Земле он встречается крайне редко. Все запасы этого изотопа на нашей планете оцениваются учеными не более чем в одну тонну. Исходя из этого, стоимость одного грамма вещества равна одной тысяче долларов. При этом один грамм гелия-3 способен заменить до 15 тонн нефти.

Стоит отметить, что наладить процесс добычи гелия-3 на поверхности Луны будет нелегко. Беда в том, что в одной тонне реголита содержится всего лишь 10 мг ценного топлива. То есть для освоения данного ресурса на поверхности нашего спутника нужно будет построить настоящий горно-обогатительный комплекс. Очевидно, что в ближайшие десятилетия это неосуществимо.

Человечество уже всерьез задумывается и о колонизации Луны, и об освоении ее минеральных ресурсов. Теоретическая добыча полезных ископаемых на Луне вполне возможна. Но вот практически осуществить это очень непросто. Ведь для этого на поверхности нашего спутника нужно будет создать соответствующую промышленную инфраструктуру. Причем все необходимое придется привезти с Земли – материалы, воду, топливо, технику и т. д.

Тем не менее определенные проекты уже разрабатываются. Так, американская компания SEC планирует всерьез заняться добычей лунного льда и производством на его основе топлива для космических кораблей. Для этого планируется использовать как роботов, так и живых людей. NASA еще в конце 2017 года объявила о приеме заявок с технологическими предложениями по добыче ресурсов на космических объектах. Специалисты этого ведомства надеются, что добыча полезных ископаемых станет реальностью уже к 2025 году.

А вот Китай всерьез заинтересован редкоземельными элементами, которые содержатся в лунной коре. Для изучения и освоения этого ресурса страна планирует основать на Луне специальную исследовательскую базу. Не отстает от ведущих космических держав и Российская Федерация. К 2025 году Роскосмос планирует создать серию роботов для добычи полезных ископаемых на Луне.

Полезных ископаемых на Луне как таковых нет. По крайней мере, в нашем, земном, понимании этого термина. Тем не менее в лунной коре, в частности, в реголите обнаружен целый ряд металлов. Среди них – железо, алюминий, титан, торий, хром, магний и прочие. Добыча минеральных ресурсов на поверхности Луны теоретически возможна, однако практически пока не является целесообразной.

источник

В интервью, которое Гаррисон Шмидт дал агентству AFP, речь идет не только о том, что Луна является уникальным свидетельством существования Солнечной системы несколько миллиардов лет назад. Шмидт, высадившийся на Луне в 1972 году, особо подчеркнул, что только на Луне можно добыть гелий-3 – изотоп вещества, которое в будущем в качестве горючего будет использоваться на термоядерных электростанциях. Про наличие на Луне больших запасов этого вещества было известно и ранее, но в свете смены руководства NASA и юбилея Лунной программы заявление Шмидта становится актуальным.

Гелий-3 – это изотоп, то есть атом, в котором на те же два протона, что у обычного гелия, приходится не два нейтрона, а один. Он встречается в земных условиях, но крайне редко: один грамм вещества стоит свыше $1 тыс., а все запасы на Земли ограничиваются тонной.

Сейчас, правда, и особенной надобности в нем никто не испытывает, кроме разве что немногочисленных лабораторий. Термоядерных реакторов, которые способны использовать гелий-3, пока не существует: человечество только начало строить первые установки, да и в них первоначально будет использоваться не гелий-3, а смесь изотопов водорода, потому что тритий и дейтерий поджечь легче. Кроме того, они имеют и ряд недостатков. Например, тритий-водород-3 радиоактивен. Пусть и не столь сильно, как отработанное ядерное топливо (тритий дает бета-излучение, а ОЯТ – полный набор от осколков ядер до гамма-лучей). Но гелий-3 стабилен, то есть распаду вообще не поддается.

$1 200 000 за килограмм топлива? Недорого!

Развернуть на Луне добычу гелия-3 будет весьма непросто. Одна тонна лунного грунта содержит всего 10 миллиграммов драгоценного термоядерного топлива. Это не столь радужная цифра, однако, если все работы по извлечению гелия-3 вести на Луне, к Земле отправится уже чистый груз стоимостью $1,2 млн за килограмм по ценам 2009 года. Для сравнения: килограмм золота в настоящее время стоит чуть больше $30 тыс., и драгоценный металл на фоне инертного газа кажется весьма недорогим.

Даже при такой баснословной цене гелий-3 жечь в термоядерных реакторах будет выгодно. Один грамм гелия-3 заменяет 15 т нефти, или чуть менее 100 баррелей. Такое количество нефти обойдется в $5 тыс. даже при цене $50 за баррель против $1200 в случае с гелием-3. Кроме того, в отличие от нефти изотоп гелия не дает никаких выбросов в атмосферу, по крайней мере при сжигании в реакторе.

Кадровый вопрос в лунном свете

Заявление Шмидта не стало сенсацией: идею о добыче гелия-3 выдвигали и до него. Однако в свете недавних кадровых перестановок в NASA популярное изложение масштабного проекта приобретает особый смысл. Предыдущий администратор аэрокосмического агентства Майкл Гриффин стремился вернуть американских астронавтов на Луну и для этой цели разрабатывал проект Constellation, который сейчас может быть либо отменен, либо существенно сокращен.

Пост руководителя NASA занял ранее летавший на шаттлах Чарльз Болден. И именно с учетом этого обстоятельства можно увидеть определенный политический смысл в том, что другой астронавт, ученый-геолог, побывавший на Луне, делает заявление о целесообразности освоения естественного спутника. Без завершения Constellation и строительства тяжелых ракет нельзя организовать на Луне постоянной базы, а без постоянной базы – открыть там карьеры и завод по добыче гелия-3.

Впрочем, в ближайшие десятилетия строительство первого горно-обогатительного комбината за пределами Земли вряд ли станет реальностью, но первые шаги к этому уже делаются. Подсчитано, например, что на завершение работ по строительству лунного корабля нужно приблизительно 10 лет. Но будет ли NASA финансировать эти работы, пока неясно. Именно подобного рода решения определят в итоге и перспективы термоядерной энергетики будущего.

Гелий-3 не радиоактивен, безвреден для здоровья, как и обычный гелий. В ходе термоядерных реакций с ним не образуется мощного потока нейтронного излучения (только протоны, с которыми справиться намного проще). Впрочем, эти достоинства гасятся аргументами о том, что поджечь гелий-3 сложнее, а добыть на Луне его непросто.

Если на Луне даже и будут построены реакторы, которые смогут «переварить» смесь гелия-3 и дейтерия (последний добывается из обычной воды, и с ним проблем никаких нет), доставка на спутник Земли тысяч тонн грузов может подорвать не только экономику, но и экологию нашей планеты. Кроме того, сверхтяжелые ракеты нанесут вред озоновому слою Земли или даже вызовут климатические изменения. Так, может, дешевле получать гелий-3 в ядерных реакторах? Как бы то ни было, детальный анализ всех факторов пока затруднен. Ясно лишь, что гелий-3 вполне может сыграть на волне интереса к новым источникам энергии роль катализатора для Лунной программы.

источник

Развитие космической индустрии позволяет человечеству задумываться о колонизации космоса. Ближайшей соседкой для нашей планеты является Луна. До нее три дня полета, да и осуществленные русские программы «Луна», «Луноход», а чуть позднее — американская программа «Аполлон», показали, что это вполне возможно.

Анализы лунного грунта выявили не только уникальный состав почвы, но и наличие на луне полезных ископаемых. Так, обнаружены запасы железа, титана, алюминия, магния, серы, калия и натрия. В поверхностном грунте найдены залежи такого редкого для Земли вещества, как изотоп гелий-3. Он может использоваться как топливо в термоядерных реакторах. Кроме того, на Луне найдены пласты льда, а это значит, что на Луне есть запасы воды. А вот нефти, газа и угля не обнаружено.

Первые программы по колонизации Луна появились уже в 60-х годах прошлого столетия. Программы разрабатывали две мощные державы — СССР и США. Но ни один из проектов не был реализован. Как и более поздний проект ученых НАСА — Lunar Oasis. Последний был предложен в 1989 году и до сих пор считается одним из самых проработанных и реалистичных.

Новый этап «лунной гонки» стартовал в начале XXI века. Американцы (НАСА) предложили программу «Созвездие». Ее целью были создание на Луне базы для дальнейших полетов на Марс и добычи полезных ископаемых. Но в 2011 году по указу Б. Обамы программа лишилась финансирования.

В 2001 году Европейская Космическая организация предложила план «Аврора». План предполагает строительство базы на Луне, картографирование лунной поверхности и геологические изыскания, которые помогут составить карту залегания полезных ископаемых. Пока программу «Аврора» несколько сократили и упростили, но ожидается, что база на луне появится к 2030 году.

В 2007 году Китай выступил с программой, в которой утверждается, что уже к 2040 году китайские астронавты начнут освоение Луны.

В 2014 году «Роскосмос» и «Росатом» и проект российской лунной программы, в которой предусматриваются три этапа:

• 2016-2025 гг — автономные станции должны будут определить физические и химические свойства лунного грунта и выявить точные запасы воды на Луне.

• 2028-2030 гг — пилотируемые полеты на Луну.

• 2030-2050 — строительство обитаемой базы и полигона по добыче полезных ископаемых.

Предполагается, что работы будут вестись на южном полюсе Луны (где всегда светит солнце). Но пока известно, что сроки выполнения программы уже сдвинуты. Так, запуск первого аппарата «Луна-Глоб» запланирован на 2018 г (а не 2016). Перспективы реализации всей программы тоже остаются весьма туманными.

Всё это махровые инсинуации! Никаких поселений с людьми. Только роботы на электро снабжении. Тем более представить невозможно, даже с буйной фантазией предыдущих авторов, что будет с робототехникой даже через 20 лет, не говоря о большем сроке.
Представьте корабль на Марс с 5-7 космонавтами, запасом пищи и воды, и кислорода на 1.5 года, системами жизнеобеспечения и пр., и пр. Жуть!

Будет новая космическая техника и будет все что нужно.

При использовании роботов облегчается доставка грузов на планеты. Не нужно ничего для жизнеобеспечения, не нужна герметизация, теплоизоляция и пр. Корабль существенно облегчается. Особенно уменьшается стоимость доставки, если производить загрузку грузов на промежуточной орбите.

Сергей, вот только сегодня обсуждала вопрос лунной станции со своим семилетним сыном. Он занимается и на робототехнике и на моделировании + астрономия. Захотел сделать проект станции на Луне. Планировать начал с людей, начали обсуждать, я объяснила, что не так просто стала развиваться вовсю робототехника, на это ставит не только Россия, вводя этот предмет ДАЖЕ В ШКОЛАХ! И на сколько облегчается вопрос доставки, функционирования роботов и вообще всего! Если не пускать на Луну человека! Да и ЗАЧЕМ, что может человек, чего не смогут в ближайшее время роботы? А вот сколького он не сможет. Так что, убедила сына проектировать станцию лишь с роботами и никаких отсеков для людей! Осталось убедить преподавателя)))

Да что там Луну и Марс колонизировать, Солнечную систему, давайте уж сразу Солнце, а может все же свою матушку Землю благоустроить и накормить хотя бы людей? Хотя можно и мечтать, говорят, что мечты сбываются

Колонизация Солнца? Гениально!
P.S. Людей становится больше со временем и одной Землёй всех не накормишь

Фразы: «добыча в космосе», «освоение планет», «космические горы золота, платины, драгметаллов, алмазов, изотопов гелия» и другие сладкие словесные «нишьтяки» – это заклинания, которые позволяют косвенными методами подводить мошеннические схемы к очень умным людям, путём втягивания их в дух соперничества.
Создание базы на обойдётся в очень большую сумму, а выдаст – мелочь.
До Марса путь далёкий и опасный, а на тера-формирование Марса уйдут сотни лет.
Добыча в космосе руды — просто опасна для равновесия гравитационных сил в Солнечной системе. Кроме того, не стоит мечтать о том, что в космосе летают громадные астероиды из драг-металлов, — это только вожделенные мечты.
Добывать в космосе возможно но нельзя,- и вот почему: если открыть школьный курс физики за десятый класс, то мы увидим формулу «силы тяжести» (F=G*m1*m2/r*r), отражающую силу гравитационного взаимодействия (взаимного притяжения) двух тел с массами m1 и m2. С этой формулой знакомы многие, но мало кто понимает её «астрофизические тонкости»: в ней массы взаимодействующих тел перемножаются (а не суммируются), и по этому к ней неприменимо правило: «от перемены мест слагаемых сумма не меняется»; именно по этому, если вы отнимете 1килограм от тела массой m1, и прибавите его к телу массой m2, то значение гравитационной силы между ними изменится (например, 10*20 неравно 9*21, и неравно 11*19), а если эти два тела вращаются в космосе, то в добавок – сместится центр системы вращения и изменится расстояние между телами m1 и m2.

А теперь попробую объяснить без физики, в чём тут проблема:
Дело в том, что некоторые люди, воспринимают планету Земля так, как будто под ногами «бесконечность земли, насыпанной на большом космическом фундаменте». В реальности, через 12858 километров под ногами — начинается бесконечная космическая пустота, та же, что и дальше ста километров над головой. И вся планета Земля постоянно крутится и движется в космической пустоте вокруг Солнца, со всеми людьми. Планета Земля – это массивный шар минералов и органики, «висящий» в космосе на гравитационных силах Солнца, и не падающий на Солнце только благодаря скорости движения по орбите вокруг Солнца. Точно так же Луна «привязана» к Земле. А Солнце «привязано» к центру галактики.

Если люди решили привезти на Землю какую-либо массу, то люди должны понимать, что при этом собственная масса Земли будет увеличиваться и будут увеличиваться силы гравитационного притяжения Луны — Землёй, и Земли – Солнцем, т.е. Луна будет приближаться к Земле, а Земля к Солнцу – и всё это будет происходить пропорционально увеличению массы Земли.
Если люди решили взять у Луны тонну породы и переместить её на Землю, то увы, т. к. в формуле массы перемножаются (а не суммируются), то и силы гравитационного взаимодействия между Землёй и Луной — будут меняться, и по этому будет меняться расстояние между Землёй и Луной. Так же, не стоит надеяться, что расстояние изменится «на какой-то метр, и дальнейших изменений не будет», и нестоит надеяться на это потому, что орбиты Земли и Луны не случайны,- они находятся в областях равновесия многих космических силовых взаимодействий, а не только гравитационно-скоростных. И если вы сместите Луну на несколько десятков метров, то она может продолжить смещаться дальше по инерции, невзирая на расчёты, в которых (по вожделенной-предвзятости или банальному незнанию всех типов взаимодействий) что-либо не учтут. Или мы потеряем Луну, или попросту уроним её на Землю (человеческая глупость разрушительнее любых метеоритов), в любом случае всё живое на Земле небудет купаться в роскоши космических руд, а накроется одним минералом – медным тазом.

Если тащить руду на Землю — то Луна приблизится к Земле (при этом усилятся природные катаклизмы, усилятся и станут нестабильными водяные и воздушные потоки, усилятся и станут нестабильными течения мантии,- что выльется в постоянных участившихся землятресениях, и появится много других проблем), а заодно — Земля приблизится к Солнцу, по этому не просто станет теплее, а изменится всё то, что человечество выводило из статистических наблюдений за климатом, и знакомым методам сельского хозяйства придёт конец.

Если взять руду у Луны и привезти её на Землю, – то Луна отдалится от Земли, ослабнут все водные и воздушные потоки, в морях и океанах усилится рост водорослей, ослабнут сезонные смены температуры, землятресений будет меньше – Земля начнёт остывать изнутри, и Земля так же приблизится к Солнцу, и в этом случае так же появится много других проблем.

Если вы считаете, что Земля теряла массу столетиями при сжигании нефти, дерева, газа, угля, и т.п.,- то вы глубоко заблуждаетесь, т.к. в любой химической реакции (в данном случае – реакции горения), масса веществ до и после реакции неменяется. Потеря Землёй массы возможна только при отправке спутников в далёкий космос, и при ядерных реакциях (в которых, в фотоны превращается 1 килограмм вещества). Все, что когда-либо горело на планете Земля – выпадает на Землю осадками, или висит коллоидными частицами в атмосфере, и по этому полная космическая масса планеты оставалась неизменной (жаль, учёные не рассматривали элементы Солнечной системы как самостабилизирующиеся гироскопические системы в их взаимодействии, ведь по этому направлению небыло опубликовано даже толковой математической модели, а звучат только модные теории).
Спутники, которые висят в невесомости на околоземных орбитах — считаются «гравитационными глазами» Солнца – частью Земной массы (хотя Луна уже не считает земные спутники частью Земной массы, и интересно, как с момента запусков спутников сместилась Луна, и хоть кто-либо отслеживал мгновенные и отдалённые изменения по этому поводу?).

Короче – никакой дополнительной массы из космоса нельзя тащить на Землю или Луну (или отнимать у планет, астероидов), иначе нарушится равновесие гравитационных сил и многих других космических взаимодействий. А промышленность – это такая сила, которая как огненная стихия – войдя во вкус уже неможет остановится, и миллиарды тон потоков руды для промышленности – всего лишь бухгалтерская текучка. Почему? — а вы сможете гарантировать тщательный контроль постоянства массы небесных тел на весь период добыч? Думаю, на это никто неспособен, ведь при мощности развития современной науки, даже нет и задатков взглядов на Солнечную систему как на саморавновесную-саморегулирующуюся систему пластичных гироскопов.

Кроме того, пояс астероидов, который астрономы и астрофизики преподносят как «ненужные обломки планет» или «планетарный строительный мусор», на самом деле – это очень важные элементы массы для стабилизации гироскопического равновесия внутри самой Солнечной системы (на Земле, стабилизацией гироскопического равновесия занимается водная стихия, и от части — воздушная). Солнечная система не симметричный гироскоп, а система с постоянно-меняющимися гравитационными взаимодействиями, которые при сложности своих взаимодействий – постоянно сохраняют равновесие всей системы (как вы думаете – почему? Правильный ответ в роли пояса астероидов). Слабый аналог стабилизатора массы для достижения гироскопического равновесия, находится в устройстве двигателя, который раскручивает диск в компьютере,- в нем, в круглой полости лежат маленькие шарики, которые позволяют уравновесить вращение лазерного диска если центр тяжести самого диска нарушен, чтобы избежать его разрушения при вращении.

Некоторые люди скажут, что: «на Землю и Луну падало и падает множество астероидов, и ничего не случилось», — вы бы лучше подумали, почему они падали на Землю и Луну, – потому, что этого требовали привила коррекции масс для компенсации силовых изменений внутри Солнечной системы, ведь чтобы космическое тело упало – нужны изменения многих сил действующих на него, (невесомость – это мир малых сил). Все видели фотографии ночного неба с многочисленными белыми чёрточками болидов, которые по касательной проходят через атмосферу Земли но на Землю не падают, уходя снова в космос, — если вы наблюдательны, то вы заметите, что черточки имеют разную длину, разную яркость и разное направление, — что говорит о разных скоростях, разных размерах и разных углах атаки болидов, — но во всех этих фотографиях всегда одно – ни один из коснувшихся атмосферы болидов – не упал на Землю, — подумайте почему? Если сказать кратко,- то вполне жизнеспособен вариант того, что если плавно изменить массу Луны или Земли на несколько тонн, то Солнечная система стабилизирует равновесие массы несколькими тоннами болидов (или одним массивным болидом), который прилетит на Землю или Луну, уже с космическими скоростями. Представили картину?

Учёные могут сделать компьютерную симуляцию вращения абсолютно всех тел Солнечной системы, с учётом их масс, орбитального и собственного вращения, и изменения их форм и внутренних сил в процессе их вращения, — и они увидят как меняются орбиты планет, меняются уплотнения структуры пояса астероидов, меняются орбиты спутников планет, и даже состояние колец Сатурна, — и все эти изменения происходят во имя сохранения ценного жизненного баланса гравитационных и других сил, обеспечивающих функционирование Солнечной системы. Людям нужно понять, что старые стереотипы взглядов и поведений, уже несоответствуют современным силам человечества, и нужно быть осторожнее с силами, умнее в поступках, и не вести себя по старым прижившимся стереотипам, которые были безвредны в прошлые эпохи малой силы человечества.

Многие скажут, что: «на Земле же заканчиваются ресурсы, что делать, если не искать их в космосе»? Это не на Земле заканчиваются ресурсы, а у добывающей промышленности заканчиваются ресурсы. Всё, что люди добыли за всю историю человечества, сейчас лежит на свалках, на которые предпочитают смотреть не как на источник обогащённого сырья, а как на «противный мусор», по модным, и на данный момент уже вредным стереотипам мышления. Люди же не едят пластик, бумагу и металл. Если у добывающей промышленности заканчивается сырьё, то она должна переходить от «добывающей» ко «вторично-перерабатывающей» промышленности, и налаживать технологии «заранее продуманных переработок для вторичного запуска с меньшими затратами на восстановление сырья». Нужное для промышленности сырьё лежит на свалках, и чтобы увидеть в свалках источники сырья – вы только взгляните на него не как на мусор, а как на промышленное сырьё. Разработайте автоматические линии сортировки мусора; Дайте задание химикам создать такие полимеры, клеи и пластики, которые можно будет восстанавливать до первоначального состояния при каждой переработке; Измените сборочные линии таким образом, чтобы при поступлении отработанных бытовых устройств на вторичную переработку – их можно было легко разбирать на автоматических линиях, и повторно использовать мало-изношенные детали устройств (без повторного производства); Во имя сохранения сырья можно бы попробовать ввести правила своевременной замены техники на новую, до того, как она износится, и не делать устройства такими, что они «рассыпаются» и т.п.(дел будет много интересных), и будет вам сырьё в избытке, и заодно будет уменьшаться загрязнение планеты Земля (ведь загрязнение – это ничто иное как неуместное географическое расположение сырья).
Например, если поднять одно затонувшее рыболовецкое судно, то можно получить больше железа чем при добычи с километрового астероида, причём дешевле и проще, чем подниматься в космос. А вкладывать в опасно-непродуманные и затратные идеи космических добыч – это «деньги на ветер».

источник

Полезные ископаемые на Луне.

Колонизация соседних небесных тел — задача на далёкую перспективу. Существует множество объективных и субъективных сложностей на этом пути. Но присматриваться к их богатствам и возможностям имеет смысл уже сейчас. Один из наших юных читателей прислал нам заметку о полезных ископаемых на Луне и возможностях их использования.

Луна — единственный естественный спутник Земли. Из-за относительно небольшого расстояния она является потенциальным объектом для добычи полезных ископаемых, а в дальнейшем и колонизации. Мысли об освоении Луны появились очень давно, но раньше (и частично сейчас) планы людей ограничивало слабое развитие технологий и малое количество ресурсов.

Перед тем как начать говорить о развертывании горнодобывающей промышленности на нашем спутнике, следует уяснить для чего нужно развивать горное дело на Луне. Учитывая, прежде всего, те огромные затраты, которые требует этот проект, нужно быть уверенным, что он в принципе окупится. Освоение планет и астероидов для людей неизбежно, ведь нельзя забывать про то что полезные ископаемые Земли не бесконечны, а нужда в них с освоением новых мест, новыми технологиями и ростом населения будет с каждым годом ощутимее.

Выгода разработки недр других небесных тел — в больших залежах чистых, высоко концентрированных полезных ископаемых. Главная проблема в данном случае — способы добычи и перевозки добытого и обработанного. Поэтому наши планы будут оставаться розовыми мечтами до создания эффективных двигателей и топлива для кораблей. Но об этом стоит подумать в следующий раз.

Давайте же сначала разберёмся с основными полезными ископаемыми на Луне. Грунт и кора Луны состоит из двух основных типов пород — анортозита и базальта. Анортозит светлый, потому что он состоит из светлого минерала, называемого плагиоклазным полевым шпатом. Базальт темный, потому что он содержит железосодержащие минералы пироксен, оливин и ильменит, а также вулканическое стекло. Железо, присутствующее в этих минералах, как правило, поглощает свет, делая их темными. А помимо названного выше, кора состоит в основном их кремния, титана, алюминия, хрома, железа, магния, кальция, натрия, кислорода и калия. Следует сказать, что состав породы значительно меняется от участка к участку, потому говорить о Луне в целом в данном контексте трудно.

Основные вещества, которые имеет смысл добывать на Луне — это алюминий, кальций, титан, а также гелий-3. Остановимся на каждом из них по отдельности.

Алюминий — легкий конструкционный металл, хороший проводник. На Луне он встречается достаточно часто, настолько что может даже применяться в качестве горючего. При этом на Земле алюминий представляет собой стратегическое сырьё для авиационой промышленности и ряда других отраслей. Впрочем, для Луны он в качестве конструкционного материала не годится — так как плохо выдерживает огромные перепады темератур. На Луне алюминий встречается в весьма удобной для переработки форме — анортите(СаАl2Si2O8). Это отличный вариант алюминиевой руды, выгодный экономически. По крайней мере, на Луне.

Имеет экономический смысл и использование побочного продукта добычи алюминия из анортита — кальция. Чистый кальциевый металл считается отличным проводником, но не используется на Земле в данном ключе из-за мгновенного сгорания в кислороде. На Луне в её бескислородной среде кальций ведёт себя как самый настоящий лёгкий металл: Его легко формовать, обрабатывать, экструдировать в проволоку, прессовать и забивать. На Земле, впрочем, соединения кальция применяют в основном для изготовления строительных материалов.

Титан — металл, отличающийся прочностью и легкостью, он широчайшим образом используется в аэрокосмический отрасли. На Луне этот металл по большей части встречается в виде химического соединения ильменит (FeTiO3). В значительных количествах он был обнаружен в Аполлонской низменности, а поскольку ильменит на Земле встречается в относительно небольших количествах, добыча его на Луне выглядит заманчиво.

Но главное, ради чего стоит развивать горнодобывающую промышленность — это гелий-3. Этот изотоп может стать прекрасным топливом для ядерной энергетики, на которой и будет работать Лунная промышленность.

Даже если мы сможем наладить хороший транспортный канал от Луны до Земли, перевозка сырых лунных полезных ископаемых будет обходиться неоправданно дорого. Земные законы экономики тут никуда не исчезают. Так что следует озаботиться переработкой добытых ископаемых прямо на месте. Однако для создания промышленности на Луне есть немало сложностей, которые, впрочем, не являются непреодолимыми.

Главная проблема — отсутствие атмосферы и достаточно сильного магнитного поля. В результате лунная поверхность остаётся незащищённой от солнечного ветра и залётных гостей из космоса — метеоров, мелких астероидов и тому подобных. Окружить каждый объект метровым слоем свинца не представляется возможным. Так что придётся зарываться под поверхностью и рыть глубокие шахты.

Далее нужно решить, — где размещать промышленные объекты. Поверхность Луны чётко делится на два вида — гористый лунный материк и более молодые и гладкие области — лунные моря. На лунных морях имеются явные следы вулканической активности (http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=6601) и падения астероидов. Следовательно, состав полезных ископаемых там потенциально богаче. Так что строить будем там.

На сегодняшнее время нам ещё далеко до полной автоматизации горного дела. Так что если мы займёмся разработкой лунных богатства, то придётся подумать о создании там приемлемых условий для жизнедеятельности людей. А это порождает целое множество вопросов — как строить жилье? Как производить пищу? Ситуацию в известной мере упрощает обилие потенциальных энергоресурсов, с помощью которых можно будет обеспечить жизнедеятельность человека в жёстких лунных условиях, а также создать автоматизированные фермы для производства пищи. Ведь на Луне есть отличные условия для развития как солнечной, так и ядерной энергетики.

Конечно, наши планы могут показаться бредом свалившегося с Луны. Но история знает немало примеров безумных замыслов, которые не только воплощались на практике, но и становились обыкновенной частью повседневности.

источник

Прошло почти 50 лет с момента, когда Нил Армстронг стал первым человеком, ступившим на поверхность Луны. Это один маленький шаг для человека и огромный скачок для человечества, — сказал тогда американский астронавт. Эта фраза стала крылатой.

Затем к нему присоединился его коллега Базз Олдрин. Спустившись по ступеням посадочного лунного модуля «Орел», он посмотрел на пустынный ландшафт и сказал: «Великолепное запустение».

Они были участниками миссии «Аполлон 11», состоявшейся в июле 1969 года.

Уже несколько компаний заявили о желании провести там геологоразведочные работы и по возможности начать добычу полезных ископаемых, которые включают золото, платину и другие редкие на Земле элементы.

В начале января китайский космический зонд «Чанъэ-4» с первой попытки благополучно сел на обратной стороне Луны. Станция провела первый эксперимент по выращиванию растений на Луне, в результате которого доставленные туда семена дали ростки.

Ученые надеются применить результаты тестов при создании лунной экспериментальной базы.

Японская компания iSpace планирует создать транспортную платформу Земля-Луна и провести исследования воды, находящейся в твердом состоянии в кратерах на полюсах Луны.

С учетом происходящего, существуют ли какие-то законы, которые бы охраняли описанное Олдрином запустение? И может ли единственный естественный спутник Земли превратиться в место коммерческих и политических передряг, которое делят ради добычи полезных ископаемых?

Принадлежность небесных тел начали обсуждать с самого начала полета человека в космос, то есть во времена холодной войны. Пока в НАСА планировали отправить первых астронавтов на Луну, ООН разработала договор о космосе, который был подписан в 1967 году. Среди одобривших его стран были США, СССР и Великобритания.

Глава компании Alden Advisers Джоан Уилер называет соглашение Великой хартией вольностей в космосе. Благодаря ее существованию водружение государственного флага на Луне (а именно так поступили Армстронг и другие астронавты) совершенно ничего не значит, потому что юридически «застолбить» там территорию не может никто — ни человек, ни компания, ни страна, сказала Уилер.

В практическом смысле до 1969 года вопрос о правах владением территориями Луны и разработку ее недр был неактуален. Но благодаря развитию технологий коммерческая добыча полезных ископаемых на спутнике Земли уже не кажется фантастикой из далекого будущего.

В 1979 в ООН было принято Соглашение о деятельности государств на Луне и других небесных телах, которое еще называют «Лунным соглашением». В нем провозглашается принцип исключительно мирного использования Луны и подчеркивается, что строительство и выбор расположения лунных станций необходимо согласовывать с ООН, объяснив при этом причины их возведения.

В документе говорится, что Луна и ее полезные ископаемые являются общим достоянием всего человечества, а государства-участники обязуются «установить международный режим, включая соответствующие процедуры, для регулирования эксплуатации природных ресурсов Луны, когда будет очевидно, что такая эксплуатация станет возможной в ближайшее время».

Главная проблема «Лунного соглашения» в том, что его ратифицировали лишь 11 стран. Среди них — Франция и Индия. Другие страны с космическими программами, в числе которых Китай, США и Россия, документ не подписали. Также осталась в стороне и Британия.

По словам Уилер, следить за выполнением положений, содержащихся в соглашениях, крайне непросто. Этим должны заниматься сами страны, подписавшиеся под этими документами и включившие их в свое законодательство. Они должны следить за тем, что отдельные люди и компании следуют букве закона.

Бывший главный редактор «Журнала о космическом праве» Джоан Айрин Габринович считает, что международные соглашения ничего не гарантируют. На их выполнение влияет смесь политики, экономики и общественного мнения, сказала она.

В последние годы существующие соглашения, запрещающие государствам забирать в собственность небесные тела, активно проверяются на прочность.

В 2015 году в США был принят закон о конкуренции в вопросе коммерческих космических запусков, в котором говорится о праве граждан добывать полезные ископаемые из астероидов. Он не распространяется на Луну, но его механизм действия в принципе может быть расширен.

Один из основателей компании Planetary Resources Эрик Андерсон назвал этот закон самым великим в истории признанием права собственности.

В 2017 году аналогичный закон приняли в Люксембурге. В нем говорится о праве собственности на ресурсы, обнаруженные в космосе. Заместитель премьер-министра Этьен Шнайдер сказал, что благодаря этому закону Люксембург станет европейским первопроходцем и лидером в этой области.

Стремление к исследованиям и коммерциализации, безусловно, есть. Все больше стран изъявляют желание помогать в этом компаниям.

«Понятно, что добыча полезных ископаемых, либо для транспортировки на Землю, либо для использования их в производстве на Луне, является полной противоположностью принципу «не навреди», — сказала адвокат фирмы Naledi Space Law and Policy Хелен Нтабени.

По ее словам, можно сказать, что США и Люксембург нахрапом отказались выполнять постановления договора о космосе. «Я очень сомневаюсь, что высокоморальный принцип о совместном исследовании космоса странами с равными правами будет сохранен», — сказала она.

источник

Доставка полезных ископаемых на Землю, добытых на природных космических объектах, экономически не целесообразна, поэтому интерес представляет переработка полезных ископаемых непосредственно на станции добычи в космосе. Через 5-15 лет объектом для добычи и переработки полезных ископаемых вне Земли может стать Луна, поверхностный слой которой – реголит – состоит из частиц разрушенных горных пород.

Исследование и освоение Луны представляет огромный интерес для ученых и открывает новые перспективы для освоения космоса. На Луне вполне можно построить постоянную базу: там есть вода (в виде льда в кратерах) и полезные ископаемые — например, железо и титан. Вакуум должен позволить получать сверхчистые сплавы.

При этом особого смысла повторять полеты на 2-3 дня на Луну нет никакого смысла: это слишком дорого и неэффективно. Строительство лунной базы обойдется еще дороже и потребует от космической индустрии новых, более мощных ракет и огромных затрат, на которые сейчас бюджет США вряд ли готов. К примеру, во времена программы «Аполлон» NASA получало финансирование в размере 5% от государственного бюджета, а сейчас — около одного процента [1] .

Науке известно, что Луна обладает массой разнообразных ископаемых полезного типа, в частности, теми металлами, которые являются невероятно полезными ископаемыми для промышленности. Среди таковых следующие:

Помимо этого, в верхней части лунного грунта, первичного слоя, так называемом реголите, содержится обилие весьма редкого на Земле изотопа гелия-3, который может успешно применяться в сфере улучшения качества топлива и впоследствии применяться для перспективных реакторов термоядерного типа.

В том числе, если верить научным источникам, на Луне были найдены обильные залежи водяного льда.

Возможность использовать глубокий вакуум, присутствующий на Луне, а также дешевую солнечную энергию, открывают кардинально новые горизонты для таких сфер, как:

Ученым удалось не только обнаружить полезные ископаемые луны, но также разработать методики их добычи. На сегодняшний день осуществляются многие разработки промышленных методик добычи из реголита:

В том числе, эффективная и динамичная добыча полезных ископаемых на Луне стала возможной благодаря использованию современных технологий и оборудования. Стоит отметить, что условия для создания устройств микроэлектронного типа и процедуры обработки металлов на Земле весьма неблагоприятны по причине наличия больших объемов свободного кислорода в атмосфере. Именно кислород является фактором, который существенно ухудшает качество сварки и литья. В том числе, кислород повинен в том, что получение подложек микросхем в больших объемах практически невозможно.

Помимо того, что на Луне присутствует масса полезных ископаемых, многие ученые отмечают ее пользу для человечества в том, что на нее можно выводить те или иные опасные и вредные для здоровья людей производства, тем самым сохраняя не только здоровье всего человечества, но также и здоровье планеты Земля, ее экологию.

23 мая 2019 года стало известно, что «Роскосмос» окончательно определил наиболее предпочтительный облик ракеты-носителя сверхтяжелого класса «Енисей», которую планируется использовать для полетов к Луне. Это вариант с шестью боковыми блоками с двигателями РД-171МВ и центральным блоком с двигателем РД-180.

Владимир Путин подписал указ о создании сверхтяжелой ракеты в начале 2018-го.

Эскизное проектирование должно завершиться к ноябрю 2019 года, а первый пуск запланирован на 2028-й. Предполагается, что ракета отправит к Луне макет пилотируемого корабля «Федерация», он облетит ее и вернется на Землю [2] .

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA) потребует от американских властей увеличить в следующем, 2020-м, финансовом году (начнется с 1 октября) его бюджет более чем на $500 млн. Об этом со ссылкой на знакомые с ситуацией источники сообщает в марте газета ​The Wall Street Journal (WSJ) [3] . Эти средства, по информации собеседников издания, NASA собирается потратить на исследования Луны и связанные с этим программы [4] .

Таким образом, как надеются в космическом ведомстве, им частично удастся добиться ускорения сотрудничества между государством и космической отраслью в разработке и запуске новых лунных посадочных модулей.

В целом же общий бюджетный план, на который рассчитывают в NASA в 2020 финансовом году, предполагает выделение американскими властями управлению по аэронавтике $21 млрд, пишет WSJ. Подобная цифра, по ее данным, меньше на 2% текущих расходов ведомства, но на $1,1 млрд (или на 5%) больше, чем сумма, которую NASA запрашивало у конгресса в прошлом году.​

Нынешний же запрос космического ведомства направлен на переориентацию его целей посредством ускорения коммерческой деятельности людей, связанной с Луной, и исследований естественного спутника Земли, говорят источники газеты.

По их данным, подобные ежегодные пакеты расходов NASA ведомству готовят помощники президента США Дональда Трампа. Таким образом, как сделали вывод собеседники WSJ, несмотря на то, что Белый дом сокращает бюджетные ассигнования для ряда крупных исследовательских проектов нацуправления, он все же пытается более чем в два раза по сравнению с 2019 годом увеличить финансирование для NASA в области лунных исследований.​

Ожидается, что подобную стратегию в ближайшие месяцы в связи с 50-летием первой высадки на Луну человека поддержат президент Дональд Трамп и вице-президент Майк Пенс, отмечают источники. Историческая миссия американского пилотируемого космического корабля «Аполлон-11», когда астронавт Нил Армстронг впервые ступил на поверхность Луны, состоялась в июля 1969 года.

Россия может приостановить строительство своего сегмента на Международной космической станции (МКС) и использовать еще не запущенные модули в создании международной окололунной станции Lunar Orbital Platform — Gateway. Об этом сообщает в июле 2018 года РИА «Новости» со ссылкой на источник в ракетно-космической отрасли.

«В связи с тем что эксплуатацию МКС планируется завершить в 2024 году, а российский сегмент до сих пор не достроен, высказываются предложения завершить его создание в текущей конфигурации, а заказанные модули использовать для расширения российского участия в проекте Lunar Orbital Platform — Gateway», — сказал источник.

Он отметил, что речь идет об узловом модуле, у которого имеются шесть портов для стыковки, и научно-энергетическом модуле. Последний, по его словам, мог бы «существенно» расширить пространство на окололунной станции.

Как сообщил в июне 2018 года прессе глава Индийской организации космических исследований (ИСРО) доктор Кайласавадиву Сиван, главной целью лунной миссии, которую ИСРО намерена отправить к спутнику Земли в октябре 2018 года, станет поиск воды и гелия-3 [5] .

Доктор Сиван отметил, что запасы этого изотопа на Луне теоретически способны обеспечивать глобальные энергетические потребности в течение не менее 250 лет. «Страны, обладающие возможностью доставлять этот источник с Луны на Землю, будут руководить этим процессом. Я не хочу быть просто их частью, я хочу быть впереди них,- цитирует в среду главу ИСРО телеканал NDTV.

По мнению Сивана, предстоящая индийская лунная миссия упрочит положение Индии среди государств и компаний, участвующих в гонке к Луне, Марсу и еще дальше во имя научных, коммерческих или военных целей.

Индия планирует отправить в октябре к спутнику Земли автоматическую экспедицию «Чандраян-2» в составе орбитального модуля и посадочного модуля с небольшим луноходом на борту, который должен высадиться в районе Южного полюса Луны. В ИСРО отмечают, что практически все лунные миссии, организованные разными государствами в прошлом, исследовали, в основном, регионы на экваторе Луны и пока никто не пытался серьезно исследовать полюса.

Глава компании Amazon Джефф Безос (Jeff Bezos) планирует превратить Луну в крупный центр тяжелой промышленности, чтобы сохранить таким образом ресурсы Земли. Об этом Безос сообщил журналисту Алану Бойлу (Alan Boyle) на Международной конференции по космическому развитию (ISDC) в Лос-Анджелесе, США [6] .

С целью реализации данного проекта компания Безоса Blue Origin предложила публично-частное партнерство Национальному управлению по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA). Также Безос подумывает о сотрудничестве по вопросу создания поселения на Луне с Европейским космическим агентством.

В рамках партнерства с NASA глава Amazon намерен построить спускаемый аппарат, с помощью которого можно будет исследовать возможность организации производства и обеспечения условий для жизни человека на Луне. Аппарат сможет доставить на спутник Земли 5 тонн полезного груза, этого должно хватить для осуществления каких-то серьезных работ. При должной поддержке аппарат может начать работать уже к середине 2020-х гг.

Если космические агентства не согласятся помочь, то Blue Origin займется реализацией проекта в одиночку, отметил Безос, причем дело пойдет даже быстрее, чем в рамках партнерства. Он готов, если потребуется, самостоятельно создать всю необходимую инфраструктуру на Луне. «Случится одно из двух: или другие люди разделят мое видение, или у меня закончатся деньги», — заметил предприниматель, состояние которого оценивается Forbes более чем в $130 млрд.

По мнению Безоса, перенос тяжелой промышленности с Земли на Луну — дело не такого уж отдаленного будущего. Он займет «десятилетия, может быть, сто лет», считает миллиардер. «Нам станет легче делать множество вещей, которые сейчас на Земле мы делаем в космическом пространстве, потому что у нас будет очень много энергии», — сообщил Безос. Он делает ставку на Луну, а не на какую-либо другую планету, поскольку она расположена неподалеку — с Земли туда можно будет добираться всего за пару дней.

В рамках программы «Лунная минибиосфера» КНР в 2018 году доставит на Луну семена картофеля и других растений, сообщает в апреле 2018 года агентство «Синьхуа» [7] . Семена будут доставлены с помощью модуля «Чанъэ-4» [8] .

Одна из проблем, с которой придётся столкнуться китайским учёным, – поддержание нормальной температуры для семян, так как показатели термометра на Луне колеблются от -100 до +100 С°.

«Мы должны сохранить температуру в `минибиосфере` в пределах от 1 до 30 градусов, одновременно с этим умеренно контролировать уровень влажности и подачу питательных веществ. Кроме того, используя специальный прибор, мы направим отраженный свет с поверхности Луны в банку, чтобы помочь росту растений», – рассказал главный разработчик эксперимента Се Гэнсинь.

«В ходе эксперимента мы намерены изучить дыхание семян и фотосинтез растений на Луне», – добавляют разработчики.

Зёрна будут доставлены в оловянных контейнерах, оснащенных камерой и системой подачи питательных элементов для растений. Кроме того, в них будет происходить подача воды и воздуха. Высота контейнера составит 18 см, диаметр – 16 см, объём – 0,8 л, вес – 3 кг.

Проект «Лунная минибиосфера» был выбран из более чем 200 других проектов, участвовавших в конкурсе на разработку плана первого лунного биологического проекта (конкурс объявляло Китайское национальное космическое управление). Всего в разработке программы приняли участие 28 университетов Китая.

Nokia и оператор мобильной связи Vodafon при поддержке немецкой космической компанией Part-Time Scientists развернут на Луне сеть 4G, сообщает в начале 2018 года Engadget [9] . Они доставят телекоммуникационное оборудование на естественный спутник Земли в 2019 году [10] .

В 2016 году частная немецкая компания PTScientists объявила о намерении отправить на Луну пару роверов Lunar Quattro, сконструированных совместно с Audi. Они приземлятся в районе места посадки космического корабля «Аполлон 17», на котором состоялся последний пилотируемый полет на спутник Земли, и оценят состояние оставленного там в 1972 году лунохода. Это будет первая в истории частная миссия на Луну. Ее старт намечен на 2019 год. Изначально для связи с Землей и коммуникации между роверами планировалось использовать аналоговое радио. Однако 4G расходует меньше энергии, что позволит передавать больше данных.

Сеть будет создана на базе технологии Nokia Ultra Compact Network на основе малой соты. Это малогабаритное портативное оборудования для быстрого развертывания сети 4G, которое умещается в рюкзаке и весит менее пяти килограмм. На частоте 1800 мегагерц луноходы будут отправлять данные модулю Autonomous Landing and Navigation Module (ALINA), который затем передаст их в центр управления миссией в Берлине. В частности, роверы будут присылать на Землю HD-видео, снимки и результаты научных экспериментов.

Отмечается, что луноходы будут получать от солнечных батарей примерно 90 ватт энергии. Половина этого объема понадобится для того, чтобы привести аппараты в движение, а половину будет использоваться для связи с Землей. Для запуска луноходов будет использована ракета SpaceX Falcon 9, однако для сокращения расходов PTScientists разделит полезную нагрузку с другими компаниями.

11 декабря президент США Дональд Трамп подписал директиву, которая предписывает NASA начать подготовку к пилотируемому полету на Луну — спустя 45 лет после последней высадки астронавтов на поверхность спутника Земли [11] .

США не раз возобновляли лунную программу — и не раз закрывали

7 декабря 1972 года астронавты Юджин Сернан, Рональд Эванс и Харрисон Шмитт отправились в последний пилотируемый полет к Луне. Миссия «Аполлона-17» была рекордной и по продолжительности пребывания на Луне (трое суток), и по количеству доставленных на Землю образцов. После этого программа «Аполлон» была закрыта, и дорогостоящие пилотируемые полеты на Луну не возобновлялись ни одной из мировых держав. Общие затраты США на лунную миссию составили 25 миллиардов долларов (146 миллиардов в современных ценах), а в отдельные годы программа отнимала у NASA до 70% от общего космического бюджета, мешая заниматься чем-либо еще.

В последующие 45 лет в США (и не только) неоднократно возобновляли разговор об отправке человека на Луну, но неизменно сталкивались с теми или иными проблемами — в первую очередь, финансового характера. Последнюю попытку предпринимал в 2004 году Джордж Буш-младший, пообещавший вернуться на Луну не позднее 2020 года. На программу освоения космоса под названием «Созвездие», которая включала полет на Луну, было потрачено около 9 миллиардов долларов; Барак Обама во время предвыборной кампании в 2008 году обещал не мешать освоению Луны, но не сдержал слово и, став президентом, отменил «Созвездие»: в условиях крупнейшего за десятилетия финансового кризиса было не до полетов к Луне. Обама также объяснял, что сейчас не время гнаться за одним-единственным достижением вроде полета на Луну, а необходимо мыслить шире и ставить более амбициозные задачи.

Программу «Созвездие» заменили на новую систему Space Launch System более широкого направления, которая немного напоминает планы Илона Маска по освоению космоса и предполагает повторное использование космических аппаратов и полеты к Марсу. Ее разработка далека от завершения, не готова даже основная ракета, схожая по характеристикам с Falcon Heavy компании SpaceX.

Трамп пообещал возродить полеты на Луну. Как и на какие деньги — неясно

45-й президент США не раз говорил, что астронавты должны вернуться на Луну как можно скорее. 11 декабря он подписал космическую установочную директиву, в которой говорится о необходимости срочно вернуться к освоению Луны. Согласно плану Трампа, на Луне надо создать постоянную базу: предполагается, что с нее человечество отправится к Марсу, а затем и к другим планетам.

Директива Трампа — это что-то вроде декларации о намерениях, которую поддержали в NASA. Временно исполняющий обязанности руководителя космического агентства Роберт Лайтфут отметил, что NASA собирается сконцентрироваться именно на отправке человека на Луну. При этом директива не обязывает NASA все бросать и заниматься только этим: для начала нужно найти деньги хотя бы на разработку плана полетов на Луну, не говоря уже о его исполнении.

Новые затраты можно будет внести в бюджет NASA на 2019 год, для этого их должен поддержать Конгресс, который хоть и находится под контролем однопартийцев Трампа из Республиканской партии, не всегда поддерживает его инициативы.

Для создания системы навигации на Луну будет отправлена посадочная станция «Луна-25», на которой установят специальные световые маяки, они помогут указывать точное место посадки аппарата, сообщают в декабре 2017 года «Известия».

Специалисты, находящиеся на Земле, будут отслеживать данные сигналы с помощью телескопа. Разработкой системы займется НПО имени Лавочкина.

Благодаря этому можно будет определять местоположение аппаратов, летящих на Луну, с точностью до 30 метров. Кроме того, навигационная система поможет передвигаться по самой планете – в этом смысле она будет работать почти как обычный автомобильный навигатор.

«Луна-25» отправится в полет в 2019 году и совершит посадку в районе Южного полюса Луны.

В составе ракетно-космической корпорации «Энергия» появится Центр исследований и разработки программ освоения Луны. Информацию о Лунной программе подтвердили в ГК «Роскосмос», сообщают в октябре 2017 года «Известия».

Основная задача Центра – объединение имеющихся компетенций в вопросах изучения поверхности спутника и его орбитального пространства, которые были собраны автоматизированными межпланетными станциями. В будущем эта информация понадобится астронавтам во время экспедиций на Луну. Возникновение Центра поспособствует развитию международной окололунной платформы Deep Space Gateway, вопрос о строительстве которой обсуждался в сентябре в рамках Международного конгресса по астронавтике в Австралии.

Вакансия руководителя подразделения остается открытой. Финансовые вопросы и организационно-штатная структура будут решаться уже после образования самого Центра.

По мнению экспертов из ГК «Роскосмос», решение об образовании специализированного российского Центра исследований и разработки программ освоения Луны является логичным и своевременным для российской космонавтики.

Японский спутник «Кагуя» обнаружил подземную пещеру на Луне, которая в будущем подойдет для строительства лунной базы [12] .

Научные сотрудники японского Национального аэрокосмического агентства (JAXA) отметили, что обнаруженная пещера имеет 50 км в длину и примерно 100 м в ширину. Предположительно, она образовалась в результате вулканической деятельности, а ее возраст составляет около трех с половиной миллиардов лет. Находится пещера в районе кратера Мариуса на внешней стороне Луны.

Обнаружение подземной пещеры таких размеров увеличивает шансы ученых построить на Луне внеземную базу. Естественное природное образование даст возможность защитить людей от вредного космического излучения.

По словам исследователя Юниши Харуяма, ученые допускали наличие таких крупных геологических образований, и только сейчас теория подтвердилась. В ходе дальнейших исследований ученые выяснят все характеристики пещеры.

«Роскосмос» и NASA договорились совместно разработать окололунную космическую станцию Deep Space Gateway. Об этом заявил глава «Роскосмоса» Игорь Комаров в сентябре 2017 года. Участие в проекте могут принять Китай, Индия, а также другие страны БРИКС.

Под поверхностью Луны и Марса можно найти обширные тоннели – лавовые трубки [13] , оставленные прошлой вулканической активностью. Некогда расплавленное вещество, неравномерно остывая, образовало эти полости, которые сохранились на давно уже почти лишенных геологической активности телах в течение миллионов, а то и миллиардов лет. Эти убежища могут стать идеальным местом для основания постоянных колоний и будущего освоения Марса и Луны. Такое предложение озвучил [14] геолог из Падуанского университета Рикардо Поццобон (Riccardo Pozzobon) и его коллеги из Итальянского института спелеологии [15] .

По словам ученых, на Земле такие лавовые трубки достигают диаметра лишь около 30 м, тогда как на Марсе, например, они могут иметь и 250 м, а на Луне способны достигать и 1 км, вытягиваясь на сотни километров. Погруженные в грунт, они предоставят надежную естественную защиту и от опасного действия радиации, и от ударов микрометеоритов – и людям, и любой другой жизни. На Луне и Марсе, лишенных собственной атмосферы и глобального магнитного поля, радиация и метеориты представляют куда большую опасность, чем на Земле.

«Потенциально, они еще и достаточно обширны для того, чтобы разместить значительные поселения, – добавил Рикардо Поццобон, выступая на прошедшем в Латвии Европейском конгрессе по планетологии (EPSC). – В лунную лавовую трубку поместился бы почти весь исторический центр Риги». Более того, европейские астронавты уже прорабатывают перспективу поселиться в таком туннеле – пока что на Земле. В рамках проекта PANGAEA прорабатываются различные аспекты такого подповерхностного поселения, начиная от геологии и заканчивая полевыми работами, которые проходят в лавовых пещерах на вулканических Канарских островах в Атлантике.

Несмотря на то, что астрономы давно знают о наличии кислорода на Луне, лишь недавно японский космический аппарат определил наличие этого элемента, да еще и с весьма интересной природой – земной. Открытие совершил зонд SELENE (Kaguya), и глава команда планетологов Кентаро Тедара из Университета Осаки сообщил о нем на страницах журнала Nature Astronomy [16] .

Команда считает, что данная находка может не только пролить свет на некоторые подробности формирования нашей планеты несколько миллиардов лет назад, в том числе и на состояние тогдашней атмосферы, но и объяснить, каким образом кислород с Земли попал на Луну.

Примерно пять дней каждого месяца Луну от солнечного ветра защищает магнитосфера нашей планеты – область космоса в виде пузыря, где магнитное поле Земли обладает значительным влиянием. Ученые считают, что ионы кислорода могли переместиться с нашей планеты на Луну именно в один из таких периодов и в конечном итоге нашли свое пристанище в верхнем слое грунта спутника и его породе.

Геологическая активность, происходящая на Земле, в конечном итоге стерла все доказательства древней атмосферы нашей планеты. Однако ионы кислорода, имеющиеся на Луне, по-прежнему остаются нетронутыми в течение вот уже нескольких миллиардов лет. Более того, сбор образцов этого кислорода может помочь ученым понять, как земная атмосфера изменялась со временем и какое влияние эти изменения могли оказывать на эволюцию различных форм жизни.

Помимо помощи в понимании прошлого нашей планеты, такие исследования как косвенно, так и прямо помогают в реализации наших желаний по колонизации космоса. В конце концов, нам необходим кислород для дыхания, и Луна, судя по всему, кажется одной из первых вероятных точек для колонизации в ближайших планах человечества.

Япония хочет к 2030 году отправить на Луну астронавта. Глава компании Amazon и Blue Origin Джефф Безос считает, что пришло подходящее время для постоянной колонии на спутнике. Объединенные Арабские Эмираты тоже выражают свое желание основать на Луне колонию.

Как сообщает Life.ru со ссылкой на китайский телеканал CGTN, РФ и Китай намерены повторно высадить человека на поверхность естественного спутника. Также партнеры готовятся заняться поиском обломков космических аппаратов, дистанционным зондированием Земли и вместе работать над созданием новых спутниковых систем.

Соглашение должно быть подписано в октябре 2017 года. Отмечается, что впервые договор между РФ и Китаем будет заключен на столь долгий срок, что позволит ставить и успешно достигать более амбициозные цели.

Генконструктор по автосистемам и комплексам «Роскосмоса» Виктор Хартов заявил в марте, что Россия продолжит осваивать Луну в 2019 году. В рамках будущей миссии россияне надеются разработать технологии высокоточной и безопасной посадки.

Виктор Хартов заявил, что спустя «40 лет мы возвращаемся на Луну». В рамках грядущей миссии «Луна-Глоб» Роскосмос должен научиться долетать до Луны, проводить навигацию, управление, контроль над траекторией перелетной на орбите, делать посадку в заданном районе Луны и работать там, сообщил Хартов. В будущем Москва собирается отработать технологии безопасной и высокоточной посадки.

Роскосмос 14 марта начал отбор кандидатов в отряд космонавтов. В сообщении космической корпорации говорится, что победители конкурса станут первыми пилотами нового корабля «Федерация», который пока находится в стадии разработки, и первыми из россиян отправятся на Луну (пилотируемая миссия, по последней информации, планируется на 2030-е годы) [17] .

На место в отряде космонавтов могут претендовать граждане России не старше 35 лет с высшим образованием. Приоритетом пользуются специалисты с опытом работы в авиационной и ракетно-космической промышленности. Кандидаты также должны знать английский язык и «иметь знания взаимодействия с компьютерной техникой». Полный список требований можно посмотреть здесь.

Кандидатам в отряд космонавтов предстоит пройти отбор по уровню образования и профессиональным навыкам, психологическим качествам, состоянию здоровья и уровню физической подготовки.

• Будущий космонавт должен «поместиться» в кресло на корабле и в скафандр, в котором ему предстоит выходить в открытый космос. Для этого кандидатам измерят рост: в положении стоя он должен быть от 150 до 190 сантиметров, сидя — 80–99 сантиметров. Максимальная ширина бедер в положении сидя — 41 сантиметр, обхват груди — 94–112 сантиметров, ступня — не больше 29,5 сантиметра (это 46-й российский размер), а весить вы должны от 50 до 90 килограмм [18] .
• Врачи проверят состояние здоровья кандидата — оно должно быть практически идеальным.
• В заключение участник отбора должен продемонстрировать знания в области основ пилотируемой космонавтики, показать, насколько быстро и четко у него получается запомнить информацию и разобраться в построении технических систем. Кроме того, он должен уметь снимать красивые видео — тем, у кого есть опыт операторской работы, «Роскосмос» обещает преимущество.
• И все это время за кандидатами наблюдают психологи, оценивая их лидерские качества, коммуникабельность и даже конформизм.

Ученые СамГТУ совместно с НПО имени С. А. Лавочкина проектируют модель устройства, которое в автономном режиме напечатает первый искусственный камень на поверхности Луны. До сих пор ни одного искусственного объекта на Луне изготовлено не было. Проект стартовал в 2016 году и уже к 2018 году ученые планируют закончить рабочий прототип.

Разработкой занимается команда кафедры инновационного проектирования СамГТУ под руководством Антона Ракова. По его словам, освоение Луны похоже на освоение Америки в XV-XVI веков. Сначала нужно открыть новые территории, потом исследовать и составить карты, а дальше — осваиваться в новой среде. Причем начинать нужно не с лунных баз, а с более дешевых и мелких проектов. Например, с создания первого искусственного камня.

`Мы разработали целостную концепцию того, что и в какой последовательности должно происходить при освоении Луны, — комментирует доцент кафедры инновационного проектирования архитектурно-строительного института Антон Раков. — И наш 3D-принтер — лишь один из элементов этой концепции. Напомню, что в международных соглашениях до сих пор не урегулирован вопрос о материальных объектах, изготовленных на Луне, запрещено только присваивать и национализировать территории и ресурсы. Искусственный камень на Луне — это инструмент легализации их продаж. Переработка лунного реголита в строительный блок — технология, которая начинает процесс справедливого, то есть взаимовыгодного распределения ресурсов. Из этого следует, что коммерческая деятельность на Луне не просто возможна, она неизбежна`.

Ученые работают над первыми моделями 3D-принтера. Луна — это не рядовой объект, трудностей много, одна из них — поиск компетентных консультантов. Тем не менее, уже этой весной специалисты собираются испытать оптическую систему устройства.

Джефф Безос, основатель Amazon и аэрокосмической компании Blue Origin, планирует доставлять грузы на Луну. Об этом сообщает издание The Washington Post [19] , опираясь на слова предпринимателя и материалы, которые Blue Origin направила в NASA.

Судя по опубликованным The Washington Post материалам, Blue Origin заинтересована в создании космического корабля Blue Moon с посадочным модулем, который будет прилуняться на Южном полюсе у кратера Шеклтон. Место для посадки выбрано не случайно — там планируется развернуть солнечную электростанцию для вспомогательных нужд, а лед, который находится в кратере, можно будет использовать для получения водорода.

Blue Origin намерена сосредоточиться не на пилотируемых полетах, а на грузоперевозках для потенциально возможной лунной колонии. Корабль Blue Moon будет принимать на борт 4,5 тонны груза, а для запуска планируется использовать разные ракеты, среди которых Atlas V, а также разрабатываемые SLS и New Glenn, последнюю из которых разрабатывает сама Blue Origin. В документе говорится, что компания сможет начать доставку грузов уже с середины 20-х годов.

26 января в Москве создан консорциум по освоению космической сырьевой базы. В консорциум вошли вузы, промышленные предприятия, консалтинговые компании: НИТУ МИСиС, Kama Flow, Itessa, ООО «ГАН», ТУСУР, Томский государственный университет, Горный институт. Учеными Москвы и Томска уже разработан аппарат для производства аналога реголита. Полученные результаты в дальнейшем лягут в совместный проект по добыче водорода и гелия на Луне.

Летучие элементы и вода почти отсутствуют на поверхности Луны, так как они испарились в процессе гигантского столкновения. К такому выводу пришли американские и французские ученые, проанализировав породы из района, где проходило испытание первой в мире ядерной бомбы. Работа исследователей опубликована в журнале Science Advances [20] .

Одна из теорий происхождения Луны предполагает, что она появилась в результате катастрофического столкновения молодой Земли и Тейи. Протопланета размером с Марс врезалась в Землю под углом, и большая часть вещества ударившегося объекта, а также часть вещества земной мантии оказались выброшены на околоземную орбиту. Из этих «обломков» сформировалась Луна и стала вращаться вокруг нашей планеты.

Такая гипотеза хорошо объясняет, почему на Луне, в отличие от ее соседа — Земли, наблюдают крайне мало летучих веществ. По мнению исследователей, они могли просто испариться из-за крайне высоких температур и давления. Тем не менее, проверить это предположение трудно, так как ученые в лаборатории не могут воспроизвести температуру или даже отдаленный масштаб подобного процесса. Однако на Земле происходили события, которые могут служить моделью для планетарных исследований: одно из них — это испытание ядерной бомбы «Тринити», проведенное в 1945 году в штате Нью-Мексико, США.

Во время взрыва, который был эквивалентен приблизительно 21 килотонне тротила, песок на близлежащей поверхности расплавился, превратившись в тонкий слой стекла, или тринитит. Он подвергся воздействию температур свыше 8 тысяч градусов Цельсия и давления около 80 тысяч атмосфер. По мнению ученых, эти условия близки к тем, которые возникли при формировании Луны.

Авторы работы изучили распределение одного летучего элемента, цинка, а также его изотопов в образцах тринитита. Исследователи заметили, что чем ближе к эпицентру взрыва находился тринитит, тем меньше в нем содержалось цинка и его легких изотопов. Это объясняется тем, что они испарились в процессе. В то же время, более тяжелые изотопы цинка (66Zn) показали обратную зависимость — их концентрация возрастала по мере приближения к точке, где проходили испытания.

Так как исследования образцов лунных пород показывают, что грунт Луны также содержит мало летучих элементов и соединений, в том числе и легких изотопов цинка, авторы работы считают, что их исследование свидетельствует либо в пользу большого столкновения в древности, либо в пользу существования океана магмы, возникшего после него. В результате этих событий летучие элементы и соединения могли просто испариться.

источник