После вскрытия груза, который привёз с Луны китайский аппарат “Чанъэ-5”, ученые объявили - в реголите обнаружен аж целый кристалл из вещества, которое практически не встречается на Земле.
Гелий-3.
Он в чистом виде на Земле нестабилен, зато чертовски перспективен как энергоноситель.
И вот, представляете себе - найдено месторождение ценнейших кристаллов. И что же, теперь кто первый встал, того и тапки?
Кто наладит добычу гелия-3, тот и будет энергетическим гегемоном планеты…
Но на самом деле, тут не все так просто
В чем энергетическая ценность гелия-3
При термоядерном синтезе, когда в реакцию вступает 1 тонна гелия-3 с 0,67 тоннами дейтерия, высвобождается энергия, эквивалентная сгоранию примерно 15 миллионов тонн нефти.
Впечатляет, не правда ли?
С точки зрения финансовых затрат тоже.
Судите сами: стоимость одной тонны гелия-3 с Луны составит примерно миллиард долларов. Это в том случае, когда уже налажена вся инфраструктура добычи и доставки вещества.
На первый взгляд - баснословная сумма.
Но давайте посчитаем: 25 тонн гелия-3 хватит для обеспечения энергией землян в течение года. На всей планете.
Так что, каких-то жалких 25 миллиардов долларов - не так уж много в масштабах всех государств.
По некоторым данным США, например, тратят на энергоносители не менее 40 миллиардов долларов. Это только одна страна…
Сами видите - выгода очевидна.
Почему на Луне?
Еще лет 10 назад активно заговорили, что имеющиеся на Луне запасы гелия-3 могут обеспечить землян энергией, как минимум, на пять тысяч лет вперед.
Цифра и прогнозы предстоящего периода энергетического рая все время разнятся. То речь про 1000 лет, то про 3,5 тысячи.
По последним данным - 45000 лет беззаботной жизни обещают.
Этот изотоп гелия достаточно легкий и нерадиоактивный. Поэтому его использование может позволить построить термоядерные электростанции, обеспечивающие чистую и практически бесконечную энергию.
О том, что гелия-3 на Луне больше, чем на Земле ученые заявляли давно.
Что с точки зрения здравого смысла вполне понятно. Источник происхождения элемента – Солнце. Которое де-факто представляет собой термоядерный реактор немереных размеров.
Такое явление, как солнечный ветер, доносит гелий-3 и до Земли, но на его пути стоит практически непреодолимый щит – атмосфера. Поэтому на Земле гелий-3 составляет лишь малую часть – 7,2 × 10-12 всей атмосферы.
У Луны же нет никакой атмосферы. Следовательно, накоплению изотопа на спутнике Земли ничто не мешает.
В лунном реголите гелий-3 накапливался в течение миллиардов лет облучения солнечным ветром. В результате тонна лунного грунта, которую “соскоблили” с тончайшего приповерхностного слоя, содержит порядка 0,01 г гелия-3.
Это значительно выше, чем в земной атмосфере.
В настоящее время изотоп гелий-3 на Земле добывают в очень небольших количествах, исчисляемых несколькими десятками граммов в год.
На Луне же запасы этого ценного изотопа составляют, по минимальным оценкам, около 500 тысяч тонн.
Поэтому Луна уже давно видится некоторым оптимистам энергетической кладовой для человечества.
Но все же - это что-то из области научной фантастики. Есть несколько веских причин, которые являются весьма серьезным препятствием на пути энергетической революции.
Причина №1. Реактор, которого нет
Ядерного реактора, работающего на гелии-3, не существует.
Проблема - в управляемом синтезе при использовании гелия-3 и дейтерия в реакторах. Получение термоядерной энергии “застыло” примерно в той же стадии, что и в 70-х годах прошлого века.
Есть только теоретические разработки, результаты опытов и экспериментов, которые говорят, что на гелий-3 - идеальное топливо.
Все величины - расчетные.
Предполагается, что конструкция гелиевого реактора должна быть примерно такая же как у обычного. Однако температура процессов гораздо выше. Следовательно, охлаждение агрегата - серьезная проблема.
Почему нет хотя бы опытных образцов реактора? Да хотя бы потому, что на Земле нет такого количества гелия-3, чтобы использовать его в промышленных масштабах.
Вывод: гелиевый реактор – пока всё-таки теория, а не практика.
Причина №2. Спуск на Землю
Знаете, сколько доставил “Чанъэ” реголита с Луны? Как пару пачек сахара - 1,73 кг. Просто “огромная” масса для переработки!
Напомню, чтобы получить 1 грамм гелия-3 нужно переработать 100 тонн лунного грунта. И это факт.
А пока освоение богатств космоса для человечества, что-то вроде притчи про медведя. Ну, вспомните:
- Иван, ты где?
- Тут. В кустах медведя поймал.
- Ну так веди его сюда!
- Не могу. Медведь не пускает.
Давно известно, что в космосе есть не только те полезные ископаемые, что на Земле, но и другие.
Из последних, найденных на Луне - кристалл “чангезит (Y)”. Доставлен тоже “Чанъэ-5” в 2020 и признан шестым минералом из открытых на Луне за все время исследований.
Размерчиком образец нового минерала не вышел. Он буквально микроскопический - всего 10 микрон. К слову сказать, человеческий глаз способен без напряжения видеть частицы размером более 40 микрон.
Тем не менее, находка очень обнадеживает.
Уникальность минерала заключается в большой концентрации гелия-3.
Теперь ищут способ, как из чангезита извлечь топливо будущего.
А не далее, как в марте 2024 компания “Interlune” из Сиэтла сделала интересное заявление: добыча гелия-3 на Луне начнется в 2028. С помощью роботизированного “харвестера”...
Ну что ж, что-то они там придумали. И деньги на свой проект от инвесторов получили.
Правда спустить все несметные богатства с Небес (Луны, Марса, пояса астероидов) - технически невозможно. По крайней мере пока.
Несколько десятков и даже сотен килограммов любого вещества не исправят положение. Более того, такая мизерная добыча будет убыточной.
Вот когда появятся технологии управляемого спуска с орбиты Земли больших грузов, тогда и можно будет и говорить о промышленной добыче ископаемых. Не только гелия-3, а и чангезита в том числе.
Причина №3. Добыча
Проекты добычи полезных ископаемых на Луне уже имеются. Например, предлагает свои разработки американские компании “Interlune” и “Blue Origin”.
Разрабатываются целые передвижные добывающие комплексы, но пока это чистая фантастика.
Простой хозяйственный подход требует сначала провести исследование мест, где больше всего гелия-3, найти месторождения минералов, а не лететь наобум и просеивать десятки тонн лунной пыли.
Следовательно, добыче должна предшествовать долгая и серьёзная геологическая разведка.
Но у человечества ещё нет и не было действующей лунной базы, на которой могли бы работать геологи.
Альтернатива – изучать
Не знаю, может моя идея покажется дилетантской, но всё-таки выскажу её.
Всем известно, что кристаллы буквально растут. Будь-то кристаллы обычной поваренной соли или алмазы. Разница только в скорости и условиях кристаллизации, в концентрации того или иного вещества.
Может всё-таки стоит бросить все силы на изучение этого “подарка китайской богини Луны Чанъэ”?
Как образуется чангезит? Из чего состоит? Сколько и как растёт? Что заставляет гелий-3 становиться частью минерала?
Ведь вполне может оказаться, что чангезит можно выращивать или накапливать. Например, на специальных орбитальных станциях, где атмосфера Земли не вмешивается в естественные процессы.
Это же наверняка окажется дешевле. Может сначала стоит подумать и присмотреться, чем нестись с киркой наперевес и нахрапом брать милости у природы, как думаете?
Делитесь мнением в комментариях
Когда НЕ ГУГЛИТСЯ, читайте наш канал
За ваши 👍- огромная благодарность, ведь вы поддерживаете развитие канала и помогаете нам становиться лучше