A Hold-talaj és a jég kitermelése kulcsfontosságú lehet a Holdon az emberi túléléshez

Ha ezt a pillanatot azonnal szállították a Holdra, biztosan és gyorsan meghalna. Ez azért van, mert nincs atmoszféra, a felszíni hőmérséklet változik a 130 Celsius fokos (266 F) és a csonthűtés között, mínusz 170 ° C (mínusz 274 ° F). Ha a levegő vagy a szörnyű hő vagy hideg hiánya nem öl meg, akkor a mikrometeorit bombázás vagy a napsugárzás fog. A Hold nem minden vendégszerető hely.

Ha azonban az emberek meg akarják fedezni a holdat, és potenciálisan ott élnek egy nap, meg kell tanulnunk, hogyan kell kezelni ezeket a kihívást jelentő környezeti feltételeket. Szükségünk lesz élőhelyekre, levegőre, élelmiszerre és energiára, valamint üzemanyagokra, hogy a rakétákat a Földre és esetleg más célállomásokra tápláljuk. Ez azt jelenti, hogy e követelmények teljesítéséhez erőforrásokra lesz szükség. Vagy magukkal hozhatjuk velünk a Földről - egy drága ajánlat -, vagy ki kell használnunk a Holdon lévő erőforrásokat. És ott jön a „helybeni erőforrás-felhasználás” vagy az ISRU ötlete.

Lásd még: Az Internet szerelmes a NASA új videójával

A Holdanyagok használatára irányuló erőfeszítések a vágy, hogy ideiglenes vagy akár állandó emberi településeket hozzanak létre a Holdon - és számos előnnyel jár. Például a holdbázisok vagy telepek felbecsülhetetlen képzést és felkészülést nyújthatnak a távolabbi úti célokba, köztük a Marsba. A holdi erőforrások fejlesztése és hasznosítása valószínűleg számos innovatív és egzotikus technológiát eredményez, amelyek hasznosak lehetnek a Földön, ahogyan ez a Nemzetközi Űrállomás esetében is történt.

A bolygó geológusaként lenyűgözött, hogy más világok jöttek létre, és milyen tanulságokat tudunk megismerni saját bolygónk kialakulásáról és fejlődéséről. És mivel egy nap remélem, hogy személyesen meglátogatom a holdat, különösen érdekel, hogyan használhatjuk az ott található erőforrásokat, hogy a naprendszer emberi feltárása a lehető leggazdaságosabb legyen.

In-situ erőforrás-felhasználás

Az ISRU úgy tűnik, mint sci-fi, és jelenleg is nagyrészt. Ez a koncepció magában foglalja a holdfelületről és a belső felületről származó anyagok azonosítását, kitermelését és feldolgozását, és valami hasznosvá alakítását: oxigént a légzéshez, villamos energiát, építőanyagokat, sőt rakéta-üzemanyagot.

Sok ország megújult vágyát fejezte ki, hogy visszatérjen a holdhoz. A NASA-nak rengeteg terve van erre, Kína januárban egy holdfutópályán landolt egy rovert, és most már aktívan lovagol, és számos más országban láthatók a holdi küldetések. A holdon már jelen lévő anyagok használatának szükségessége egyre sürgetőbbé válik.

A holdfenntartás előrejelzése a mérnöki és kísérleti munkát arra irányítja, hogy meghatározzuk, hogyan lehet hatékonyan használni a holdanyagokat az emberi kutatások támogatására. Például az Európai Űrügynökség 2022-ben tervezi, hogy űrhajót szállít a Hold dél-sarkában, hogy fúrjon a felszín alatt a víz jég és egyéb vegyszerek keresésére. Ez a vízi jármű olyan kutatási eszközt fog tartalmazni, amely a Hold talajából vagy a regolitból származó vizet szerez.

Volt már beszélgetés arról, hogy végül bányászat és szállítás a Földre a hélium-3 zárva a Hold regolith. A hélium-3 (a hélium nem radioaktív izotópja) a fúziós reaktorok tüzelőanyagaként használható, hogy nagy mennyiségű energiát állítson elő nagyon alacsony környezeti költség mellett - bár a fúzió mint áramforrás még nem bizonyított, és az extrahálható térfogata hélium-3 ismeretlen. Mindazonáltal, még ha a holdi ISRU valódi költségei és előnyei még nem láthatók, kevés okunk van azt hinni, hogy a hold bányászatával kapcsolatos jelentős érdeklődés nem folytatódik.

Érdemes megjegyezni, hogy a hold nem lehet különösen értékes célpont más értékes fémek, például arany, platina vagy ritkaföldfém elemek bányászatára. Ez a differenciálódási folyamatnak köszönhető, amelyben viszonylag nehéz anyagok mosogató és könnyebb anyagok emelkednek, amikor a bolygó teste részben vagy majdnem teljesen olvad.

Ez alapvetően az, hogy mi történik, ha egy kémcsövet homokkal és vízzel töltöttünk. Először mindent összekeverünk, de a homok végül elválik a folyadéktól, és a cső aljára süllyed. És éppúgy, mint a Földön, a Hold nehéz és értékes fémeinek nagyrészlete valószínűleg mélyen a köpenyben vagy a magban van, ahol lényegében lehetetlen hozzáférni. Valójában azért, mert a kisebb testek, mint például az aszteroidák, általában nem kerülnek differenciálásra, mert ezek az ígéretes célok az ásványi kutatások és kitermelés szempontjából.

Holdalakítás

Valóban, a hold különleges helyet foglal el a bolygó tudományában, mert ez az egyetlen más test a naprendszerben, ahol az emberek lábaikat állítottak be. A NASA Apollo programja az 1960-as és 70-es években összesen 12 űrhajósot sétált, ugrál, és a felszínen lovagolt. A visszahozott szikla minták és az ott elhagyott kísérletek nemcsak a holdunkat, hanem a bolygók általános formáját is jobban megértették, mint amilyennek valaha is lehetett volna.

Ezekből a missziókból és másokból a következő évtizedekben a tudósok sokat tanultak a holdról. Ahelyett, hogy a nap és a jég felhőjéből növekszik, ahogy a naprendszer bolygói tették, felfedeztük, hogy a legközelebbi szomszédunk valószínűleg a proto-Föld és a Mars-méretű objektum közötti óriási hatás eredménye. Ez az ütközés hatalmas mennyiségű törmeléket bocsátott ki, amelyek közül néhány később a holdba összefonódott. A holdminták elemzéséből, a fejlett számítógépes modellezésből és a más bolygókkal való összehasonlításból a Naprendszerben számos más dologból megtudtuk, hogy a hatalmas hatások lehetnek a szabály, nem pedig kivétel ez a és más bolygórendszerek korai napjaiban..

A Holdon végzett tudományos kutatás végrehajtása drámai növekedést eredményezne abban, hogy megértsük, hogyan jött létre a természetes műholdunk, és milyen folyamatok működnek a felszínen és a felületen annak érdekében, hogy úgy nézzen ki.

Az elkövetkező évtizedekben a holdfeltárás új korszakának ígérete, ahol az emberek ott élnek hosszabb ideig, lehetővé téve a hold természeti erőforrásainak kitermelését és használatát. Állandó, határozott erőfeszítéssel a Hold nem csak a jövő felfedezőinek otthona lehet, hanem a tökéletes lépcső, ahonnan a következő óriási ugráshoz juthatunk.

Ezt a cikket eredetileg Paul K. Byrne The Conversation című kiadványában tették közzé. Olvassa el az eredeti cikket itt.