Российские геохимики оценили запасы изотопов гелия в лунных недрах и выявили богатые месторождения этого ценного сырья на естественном спутнике Земли. По словам учёных, гелий накопился в лунном грунте благодаря постоянному воздействию солнечного ветра — потока ионизированных частиц. Особый интерес представляет изотоп гелий-3, который станет в будущем идеальным топливом для термоядерной энергетики. На нашей планете он отсутствует. Запасы этого сырья на Луне исследователи оценили почти в 1,5 млн т.
Исследователи из лаборатории геохимии Луны и планет ГЕОХИ РАН выяснили, какие лунные породы содержат самую высокую концентрацию изотопов гелия и в каких районах естественного спутника Земли находятся богатые месторождения этого сырья. Об исследовании RT рассказали в пресс-службе института. Результаты опубликованы в сборнике Advances in Geochemistry, Analytical Chemistry, and Planetary Sciences.
Авторы работы установили, что концентрация в реголите (лунном грунте) изотопов гелия зависит от химического состава и структуры кристаллической решётки элементов, составляющих различные лунные породы.
Так, в вулканическом стекле гелий присутствует в очень низкой концентрации, как и в минералах лунных материковых пород — плагиоклазе анортите и битовните.
Больше всего гелия содержит минерал ильменит — на Земле он является сырьём для выплавки титана. На Луне ильменит включён в морские базальты (породы, находящиеся в так называемых лунных морях), его содержание в общем объёме пород колеблется от 1 до 20%.
По словам учёных, наиболее богатые месторождения гелия расположены в двух районах Луны — в Море Спокойствия и в Океане Бурь. Запасы изотопов гелия-3 в крупных лунных месторождениях авторы работы оценивают в 210 тыс. т, а гелия-4 — в 560 млн т. При этом общие запасы гелия-3 на Луне составляют около 1,3 млн т, а гелия-4 — 3,6 млрд т.
Чтобы составить карту месторождений гелия на Луне, учёные исследовали образцы лунного грунта, доставленные на Землю советскими лунными автоматическими станциями и пилотируемыми миссиями «Аполлон», а также применили данные спектрального анализа поверхности Луны.
Напомним, гелий — это ценное сырьё, которое на Земле извлекается из природного газа и благодаря своим свойствам находит широкое применение в различных областях: в авиационной, ракетно-космической, электронной, атомной промышленности и медицине.
При этом изотоп гелий-3 на Земле практически отсутствует, а на Луне его запасы смогли сформироваться из-за того, что лунная поверхность подвергается постоянному воздействию солнечного ветра. Земля защищена от этого потока ионизированных частиц магнитным полем. В будущем гелий-3 может стать альтернативным топливом для термоядерной энергетики — к его преимуществам относится отсутствие радиоактивности. Также это сырьё сможет использоваться в различных технологических процессах при освоении Луны.