Um punhado de solo, que foi recolhido na crista da cratera lunar Camelot, escorregou de uma concha comum para uma bolsa especial de Teflon e, junto com a equipe da Apollo 17, foi para a Terra. Naquele dia, 13 de dezembro de 1972, poucos poderiam imaginar que uma amostra de solo lunar numerada 75.501, bem como amostras de solo entregues pela Apollo 11 e uma série de outras expedições, incluindo a estação de pesquisa soviética Luna 16, servirão como um argumento de peso para a humanidade decidir retornar à lua no século 21. A compreensão disso veio apenas 30 anos depois, quando jovens cientistas da Universidade de Wisconsin encontraram um conteúdo significativo de hélio-3 em uma amostra de solo lunar. Essa substância muito interessante é um isótopo do conhecido gás - o hélio, que é usado para encher balões coloridos durante as férias.
Antes mesmo das missões lunares da URSS e dos EUA, uma pequena quantidade de hélio-3 foi encontrada em nosso planeta, então esse fato já era de interesse da comunidade científica. O hélio-3, que possui uma estrutura intra-atômica única, prometia perspectivas fantásticas para os cientistas. Se conseguirmos usar o hélio-3 em uma reação de fusão nuclear, será possível obter uma quantidade colossal de eletricidade sem nos afogar em resíduos radioativos perigosos que são produzidos em usinas nucleares, independentemente de nosso desejo. A extração do hélio-3 na Lua e sua posterior entrega à Terra não é uma tarefa fácil, mas ao mesmo tempo, quem se envolve nesta aventura pode se tornar dono de uma recompensa estonteante. Hélio-3 é a substância que pode livrar para sempre o mundo do "vício em drogas" - combustível fóssil, agulha de óleo.
Na Terra, o hélio-3 está fatalmente ausente. Uma grande quantidade de hélio se origina no sol, mas uma pequena fração dele é hélio-3, e a maior parte é o hélio-4, muito mais comum. Enquanto esses isótopos se movem como parte do "vento solar" em direção à Terra, ambos os isótopos sofrem mudanças. O hélio-3, tão precioso para os terráqueos, não chega ao nosso planeta, pois é jogado fora pelo campo magnético terrestre. Ao mesmo tempo, não há campo magnético na Lua, e aqui o hélio-3 pode se acumular livremente na camada superficial do solo.
Hoje em dia, os cientistas consideram nosso satélite natural não apenas como um observatório astronômico natural e uma fonte de recursos energéticos, mas também como um futuro continente livre para os terráqueos. Além disso, é precisamente a fonte inesgotável de combustível espacial que é mais atraente e promissora. Um novo continente possível para os terráqueos está localizado a uma distância de apenas 380 mil quilômetros de nosso planeta, em caso de alguma catástrofe global na Terra, poderia muito bem haver um abrigo para as pessoas aqui. Da Lua, você pode observar outros objetos celestes sem muita interferência, pois na Terra isso é, em certa medida, interferido pela atmosfera. Mas o principal são as reservas inesgotáveis de energia, que, segundo os cientistas, seriam suficientes para a humanidade por 15 mil anos. Além disso, a lua tem reservas de metais raros: titânio, bário, alumínio, zircônio, e isso não é tudo, dizem os cientistas. Hoje a humanidade está apenas no início do caminho para o desenvolvimento da lua.
Atualmente, China, Índia, EUA, Rússia, Japão - todos esses estados estão em linha com a lua, e esses países estão se tornando cada vez mais. Outra onda de interesse pela Lua surgiu em meados dos anos 90 do século passado. Então, na comunidade científica, surgiu a suposição de que poderia haver água na lua. Não muito tempo atrás, a sonda americana LRO com o dispositivo russo Lend finalmente confirmou isso - realmente há água na Lua (na forma de gelo no fundo das crateras) e em grande quantidade (até 600 milhões de toneladas), e isso resolve muitos problemas.
A presença de água na Lua é especialmente valiosa, pois pode resolver um grande número de problemas diferentes que surgem durante a construção de bases lunares. A água não terá que ser fornecida da Terra, ela pode ser processada diretamente no local, diz Igor Mitrofanov, chefe do laboratório de espectroscopia gama espacial do IKI. De acordo com alguns cálculos, com desejo e financiamento adequados, a humanidade poderia se estabelecer em nosso satélite natural em 15 anos. Além disso, muito provavelmente, os primeiros habitantes da lua teriam vivido em seus pólos próximos a grandes reservas de água descoberta.
No entanto, muitas coisas na lua teriam que se acostumar de uma nova maneira - até mesmo a um processo como andar. É muito mais fácil pular na Lua, o fato de a gravidade aqui ser 6 vezes menor do que na Terra, ao mesmo tempo foi convencido por Neil Armstrong, quando há 40 anos pisou pela primeira vez na superfície deste corpo celestial. Ao mesmo tempo, o principal inimigo do homem na lua atualmente é a radiação, não existem tantas opções de salvação a partir das quais. De acordo com Lev Zeleny, diretor do Instituto de Pesquisa Espacial da Academia Russa de Ciências, não há campo magnético em nosso satélite natural. Toda a radiação do Sol chega à Lua e é muito difícil se proteger dela.
Ao mesmo tempo, o fato de que a lua deve se tornar o primeiro passo para o avanço humano no espaço é um fato indiscutível, acredita Zeleny Lev. Segundo ele, a Lua pode se tornar uma base de transbordo para lançamentos a outros planetas do sistema solar. Também será possível colocar uma estação de alerta antecipado sobre a aproximação de objetos espaciais perigosos à Terra: cometas e asteróides, o que é muito importante à luz dos eventos recentes. A coisa mais importante, entretanto, é o hélio-3, possivelmente o combustível espacial do futuro. É difícil de acreditar, mas a poeira cinza escura, que é revestida com toda a superfície da Lua, é um depósito dessa substância única.
O petróleo e o gás do planeta não duram para sempre. De acordo com vários especialistas, a humanidade viverá desses recursos por cerca de 40 anos sem problemas especiais. Hoje, as usinas nucleares são a única alternativa, mas isso não é tão seguro devido à radiação. Ao mesmo tempo, uma reação termonuclear envolvendo hélio-3 é ecologicamente correta. De acordo com os cientistas, nada melhor ainda foi inventado e há pelo menos 2 razões para isso. Em primeiro lugar, é um combustível termonuclear muito eficaz e, em segundo lugar, que é ainda mais valioso, é amigo do ambiente, observa Erik Galimov, diretor do Instituto de Geoquímica e Química Analítica em homenagem a V. I. DENTRO E. Vernadsky.
De acordo com as estimativas de Vladislav Shevchenko, chefe do departamento de pesquisa lunar e planetária do Instituto Astronômico Estatal da Universidade Estadual de Moscou, as reservas de hélio-3 no satélite natural da Terra serão suficientes para milhares de anos. Segundo especialistas, o volume mínimo de hélio-3 na Lua é de cerca de 500 mil toneladas, segundo estimativas mais otimistas, é de pelo menos 10 milhões de toneladas lá. Durante a reação de fusão termonuclear, quando 0,67 tonelada de deutério e 1 tonelada de hélio-3 entram na reação, é liberada energia, que equivale à energia de combustão de 15 milhões de toneladas de óleo. Deve-se notar que atualmente ainda é necessário estudar a viabilidade técnica de realizar tais reações.
E a extração dessa substância na lua não será fácil. Embora o hélio-3 esteja localizado na camada superficial, sua concentração é muito baixa. O principal problema neste momento é a realidade da produção de hélio do rególito lunar. O conteúdo de hélio-3 exigido pela indústria de energia é de aproximadamente 1 grama por 100 toneladas de solo lunar. Isso significa que para a extração de 1 tonelada desse isótopo, pelo menos 100 milhões.toneladas de solo lunar.
Nesse caso, o hélio-3 terá que ser separado do hélio-4 desnecessário, cuja concentração no regolito é 3 mil vezes maior. Segundo Erik Galimov, para extrair 1 tonelada de hélio-3 na lua, será necessário, como mencionado acima, processar 100 milhões de toneladas de solo lunar. Estamos falando de uma seção da Lua com uma área total de cerca de 20 quilômetros quadrados, que precisará ser processada até uma profundidade de 3 metros! Ao mesmo tempo, o próprio procedimento para entregar 1 tonelada desse combustível à Terra custará pelo menos US $ 100 milhões. Mas, na verdade, mesmo essa quantidade muito grande é apenas 1% do custo da energia que pode ser extraída dessa matéria-prima em uma usina termonuclear.
Pelas estimativas de Shevchenko, o custo de extração de 1 tonelada de hélio-3, levando em consideração a criação de toda a infraestrutura necessária para sua produção e entrega à Terra, pode chegar a US $ 1 bilhão. Ao mesmo tempo, o transporte de 25 toneladas de hélio-3 para a Terra custará US $ 25 bilhões, o que não é uma quantia tão grande, visto que tal escala de combustível é suficiente para fornecer energia aos terráqueos por um ano inteiro. Os benefícios de tal portador de energia tornam-se óbvios se calcularmos que só os Estados Unidos gastam anualmente cerca de US $ 40 bilhões em portadores de energia.
Segundo cálculos do astronauta americano Harrison Schmitt, o uso do hélio-3 na energia terrestre, levando em consideração todos os custos de entrega e produção, torna-se lucrativo e comercialmente viável quando a produção de energia termonuclear a partir dessa matéria-prima ultrapassa a capacidade de 5 GW. Na verdade, isso sugere que mesmo uma usina de energia funcionando com combustível lunar será suficiente para tornar a entrega para a Terra econômica. De acordo com as estimativas de Schmitt, o valor dos custos preliminares, mesmo na fase de pesquisa, será de cerca de US $ 15 bilhões.
Uma das opções possíveis para a extração de hélio-3 foi proposta por Eric Galimov. Para organizar a extração do isótopo da superfície lunar, ele propõe aquecer o regolito a 700 graus Celsius. Depois disso, ele pode ser liquefeito e removido para a superfície. Do ponto de vista das tecnologias modernas, esses procedimentos são bastante simples e bem conhecidos. O cientista russo propõe aquecer as matérias-primas em "fornos solares" especiais, que concentrarão a luz do sol no regolito por meio de grandes espelhos côncavos. Nesse caso, do solo lunar será possível extrair o oxigênio, o hidrogênio e o nitrogênio nele contidos. Isso significa que a indústria lunar poderia produzir não apenas matérias-primas para o complexo de energia terrestre, mas também combustível de foguete para os foguetes que o transportavam, bem como ar e água para as pessoas que trabalhavam nos empreendimentos lunares. Projetos semelhantes estão sendo realizados atualmente nos Estados Unidos.
Mas isso não é tudo o que o solo lunar pode nos dar. O regolito contém um alto teor de titânio, que a longo prazo ajudará a estabelecer a produção de elementos de corpos de foguetes e estruturas industriais diretamente no satélite natural da Terra. Nesse caso, apenas elementos de alta tecnologia de foguetes, computadores e instrumentos terão que ser entregues à lua. E isso poderia abrir uma segunda direção promissora para toda a economia lunar - a construção do espaçoporto mais econômico, uma base científica para o estudo de todo o sistema solar.
