Minerale op die maan: teorieë, mynbouprojekte, grondsamestelling en vereiste vlak van tegnologiese ontwikkeling

2024 Outeur: Henry Conors | [email protected]. Laas verander: 2024-02-12 03:03

Die maan is 'n natuurlike satelliet van die Aarde.’n Halfeeu gelede het die mens die eerste keer sy voete op sy oppervlak gesit. Sedertdien het werklike geleenthede verskyn vir direkte wetenskaplike studies van die oppervlak en binnekant van hierdie hemelse voorwerp. Is daar minerale op die maan? Wat is hierdie hulpbronne, en kan dit ontgin word? Jy sal antwoorde op hierdie vrae in ons artikel vind.

Die maan en sy interne struktuur

Ons planeet het net een natuurlike satelliet – die Maan. Dit is die naaste satelliet aan die Son in die hele sonnestelsel. Die maan is op 'n afstand van 384 000 kilometer van die aarde af. Sy ekwatoriale radius is 1 738 km, wat rofweg ooreenstem met 0,27 Aarde se radius.

Voordat jy oor minerale op die Maan praat, moet jy die interne struktuur van hierdie hemelliggaam in soveel detail as moontlik beskryf. So, wat weet wetenskaplikes vandag?

Soos die planeet Aarde, bestaan die Maan uit 'n kern, mantel en buitenste kors. Die maankern is relatief klein (slegs 350 km in deursnee). Dit bevat baie vloeibare yster, daar is ook onsuiwerhede van nikkel, swael en 'n paar ander elemente. Om die kern is 'n laag gedeeltelik gesmelte materiaal wat ontstaan het uit die kristallisasie van magma sowat 4 biljoen jaar gelede (kort ná die vorming van die Maan self).

Die dikte van die maankors wissel van 10 tot 105 kilometer. Boonop is die dikte daarvan merkbaar kleiner aan die kant van die satelliet wat na die aarde kyk. Wêreldwyd kan twee sones in die maanreliëf onderskei word: bergagtige kontinentale en verlaagde - die sogenaamde maanseë. Laasgenoemde is niks meer as groot kraters wat gevorm is as gevolg van die bombardement van die oppervlak van die Maan deur asteroïdes en meteore nie.

Surface of the Moon

Ons is al gewoond daaraan om te besef dat daar onder ons voete 'n multi-meter laag sedimentêre gesteentes is - kalkstene, sandklippe, klei. Maar die maan is nie die aarde nie. Hier is alles anders gerangskik, en daar is eenvoudig geen gesteentes van sedimentêre oorsprong nie en kan nie wees nie. Die hele oppervlak van ons satelliet is bedek met regoliet of "maangrond". Dit is 'n mengsel van fyn afvalmateriaal en fyn stof, gevorm as gevolg van konstante meteorietbombardement.

Die dikte van die regolietlaag van die Maan kan etlike tientalle meters bereik. En in sommige areas van die oppervlak is dit nie meer as twee sentimeter nie. Uiterlik lyk hierdie laag soos 'n grysbruin stofkombers. Terloops, myselfDie term "regoliet" kom van twee Griekse woorde: "lithos" (klip) en "rheos" (kombers). Vreemd genoeg het die reuk van regoliet die ruimtevaarders aan verbrande koffie herinner.

Daar moet op gelet word dat die koste van die vervoer van een kilogram materie van die maan op ongeveer 40 duisend dollar geraam word. Nietemin het die Amerikaners in totaal reeds meer as 300 kilogram regoliet vanaf verskillende dele van die satelliet se oppervlak aan die aarde gelewer. Dit het wetenskaplikes in staat gestel om 'n deeglike ontleding van die maangrond te doen.

Soos dit geblyk het, is die regoliet los en redelik heterogeen. Terselfdertyd kleef dit goed aanmekaar in klonte, wat verklaar word deur die afwesigheid van 'n oksiedfilm. In die boonste laag regoliet (nie dieper as 60 cm nie), oorheers deeltjies tot een millimeter groot. Die maangrond is heeltemal gedehidreer. Dit is gebaseer op bas alte en plagioklase, wat amper soortgelyk aan die aarde is.

So, is daar enige minerale op die Maan onder die regolietlaag? Jy sal later in ons artikel meer hieroor leer.

Minerale op die maan: volledige lys

Moenie vergeet dat die Aarde en die Maan in werklikheid halfsusters is nie. Daarom is dit onwaarskynlik dat die ingewande van ons enigste satelliet enige mineraalsensasies verberg. Maar tog, watter minerale is daar op die maan? Kom ons vind dit uit.

Olie, steenkool, aardgas… Hierdie minerale hulpbronne bestaan nie en kan nie op die Maan bestaan nie, want hulle is almal van biogeniese oorsprong. Aangesien daar geen atmosfeer of organiese lewe op ons satelliet, hul vormingeenvoudig onmoontlik.

Verskeie metale lê egter in die ingewande van die maan. In die besonder, yster, aluminium, titanium, torium, chroom, magnesium. Die samestelling van die maanregoliet bevat ook kalium, natrium, silikon en fosfor. Met behulp van die outomatiese interplanetêre stasie Lunar Prospector, wat in 1998 gelanseer is, was dit ook moontlik om die lokalisering van 'n bepaalde metaal op die maanoppervlak te bepaal. So, byvoorbeeld, 'n kaart van die verspreiding van torium op die maan lyk soos volg:

In die algemeen kan alle maangesteentes en minerale in drie groepe verdeel word:

1. Bas alt van die maansee (pirokseen, plagioklaas, ilmeniet, olivien).
2. KREEP-gesteentes (kalium, fosfor, seldsame aardelemente).
3. ANT-gesteentes (noriet, troktoliet, anortosiet).

Beduidende reserwes van water in die vorm van ys is onder meer ook op die Maan ontdek (ongeveer 1,6 miljard ton in totaal).

Helium-3

Miskien is die belangrikste en mees belowende in terme van ontwikkeling van fossiele op die maan die helium-3-isotoop. Aardbewoners beskou dit as 'n moontlike termonukleêre brandstof. Dus, volgens die Amerikaanse ruimtevaarder Garrison Schmidt, sal die onttrekking van hierdie ligte isotoop van helium in die nabye toekoms die probleem van die energiekrisis op Aarde kan oplos.

Helium-3 word dikwels na verwys as die "brandstof van die toekoms" in wetenskaplike kringe. Op aarde is dit uiters skaars. Alle reserwes van hierdie isotoop op ons planeet word deur wetenskaplikes op nie meer as een ton geskat nie. Op grond hiervan is die koste van een gram van 'n stof gelyk aan duisend dollar. Maar een gramhelium-3 kan tot 15 ton olie vervang.

Dit is opmerklik dat dit nie maklik sal wees om die proses van onttrekking van helium-3 op die oppervlak van die maan vas te stel nie. Die probleem is dat een ton regoliet slegs 10 mg waardevolle brandstof bevat. Dit wil sê, om hierdie hulpbron op die oppervlak van ons satelliet te ontwikkel, sal dit nodig wees om 'n ware myn- en verwerkingskompleks te bou. Dit is duidelik nie haalbaar in die komende dekades nie.

Maanmynprojekte

Die mensdom dink reeds ernstig oor die kolonisasie van die maan, en die ontwikkeling van sy minerale hulpbronne. Teoretiese mynbou op die maan is heeltemal moontlik. Maar in die praktyk is dit baie moeilik om te implementeer. Inderdaad, hiervoor, op die oppervlak van ons satelliet, sal dit nodig wees om 'n toepaslike industriële infrastruktuur te skep. Boonop sal alles wat jy nodig het van die aarde af gebring moet word - materiaal, water, brandstof, toerusting, ens.

Sekere projekte word egter reeds ontwikkel. Die Amerikaanse maatskappy SEC beplan dus om ernstig betrokke te raak by die ontginning van maanys en die vervaardiging van brandstof vir ruimtetuie wat daarop gebaseer is. Hiervoor word beplan om beide robotte en lewende mense te gebruik. Aan die einde van 2017 het NASA die aanvaarding van aansoeke aangekondig met tegnologiese voorstelle vir die onttrekking van hulpbronne uit ruimtevoorwerpe. Die spesialiste van hierdie departement hoop dat mynbou teen 2025 'n werklikheid sal word.

Maar China stel ernstig belang in seldsame aardelemente wat in die maankors voorkom. Om te studeer en te bemeestervan hierdie hulpbron beplan die land om 'n spesiale navorsingsbasis oor die maan te vestig. Die Russiese Federasie staan nie agter die voorste ruimtemagte nie. Roscosmos beplan om teen 2025 'n reeks robotte vir mynbou op die maan te skep.

Ten slot…

Daar is geen minerale op die Maan as sodanig nie. Ten minste in ons, aardse, verstaan van hierdie term. Nietemin is 'n aantal metale in die maankors gevind, veral in die regoliet. Onder hulle is yster, aluminium, titanium, torium, chroom, magnesium en ander. Die ontginning van minerale hulpbronne op die oppervlak van die Maan is teoreties moontlik, maar prakties nog nie haalbaar nie.