Kuusta voi löytyä palkitsevia luonnonvaroja, taivaallinen lahja, joka on kirjaimellisesti tarjolla. Mutta mitä siellä todella on tarjolla ja millä hinnalla?
Lontoon Birkbeck Collegen planeettatieteen ja astrobiologian professori Ian Crawford on esittänyt uuden arvion siitä, onko kuun louhiminen taloudellisesti kannattavaa vai ei. Hänen arvionsa ilmestyy Progress in Physical Geography -lehden tulevassa numerossa.
Crawfordin mukaan on vaikea tunnistaa mitään yksittäistä kuun resurssia, joka olisi riittävän arvokas, jotta kuun luonnonvarojen louhintateollisuutta voitaisiin perustaa yksinään. Siitä huolimatta hän sanoi, että kuussa on runsaasti raaka-aineita, jotka voivat olla taloudellisesti kiinnostavia.
Kuun luonnonvaroja voitaisiin käyttää auttamaan teollisen infrastruktuurin rakentamisessa maanläheiseen avaruuteen, Crawford sanoi, ja tätä mieltä ovat muun muassa Lunar Planetary Instituten avaruustutkija Paul Spudis ja muut.
”Jos kuun luonnonvaroista on hyötyä, niistä on hyötyä kuun pinnan ulkopuolella”, Crawford sanoi. Silti kuun resurssien hyödyntämisestä tulevaisuudessa saatavan hyödyn kokonaiskuva on vielä tekemättä, Crawford sanoi.
”Se on melko monimutkaista”, hän sanoi Space.comille. ”Se ei ole lainkaan yksinkertaista.”
Häviävä resurssi
Ensimmäinen Crawfordin esittämä skeptisyys koskee helium-3:aa. Kannattajat kaavailevat, että kuusta louhittaisiin tätä heliumin isotooppia, jota aurinkotuuli upottaa kuun regoliitin ylempään kerrokseen miljardien vuosien aikana. Kannattajat sanovat, että kuusta tuotu aine voisi antaa virtaa vielä rakentamattomille ydinfuusioreaktoreille täällä Maassa.
”Koko helium-3-argumentissa ei ole mitään järkeä”, Crawford sanoi. Kuun pinnan satojen neliökilometrien laajuinen louhinta tuottaisi paljon helium-3:a, hän sanoi, mutta aine on rajallinen resurssi.
”Se on fossiilinen polttoainevaranto. Kuten kaiken hiilen tai kaiken öljyn louhiminen, kun se on kerran louhittu … se on poissa”, Crawford sanoi. Tarvittavat investoinnit ja infrastruktuuri, joita tarvitaan maailman tulevien energiatarpeiden ratkaisemiseen kuusta louhitun helium-3:n avulla, ovat valtavia, ja ne voitaisiin käyttää paremmin aidosti uusiutuvien energialähteiden kehittämiseen maapallolla, hän lisäsi.
”Minusta tuntuu, että mitä tulee energiaan, on parempia asioita, joihin pitäisi panostaa. Olen siis skeptinen tästä syystä. Mutta se ei tarkoita, ettenkö uskoisi kuun olevan pitkällä aikavälillä taloudellisesti hyödyllinen”, Crawford sanoi.
Mutta Crawfordilla on varoitus helium-3:n suhteen: arviot isotoopin runsaudesta perustuvat Apollo-kuunäytteisiin, jotka tuotiin takaisin kuun matalilta leveysasteilta.
”On mahdollista, että helium-3:a ja muita aurinkotuulen istuttamia ioneja, kuten vetyä, on runsaammin kylmässä regoliitissa lähellä Kuun napoja. Se olisi tärkeä mittaus ja vaatisi polaariluotainta”, Crawford sanoi.
Sellainen tieto lisäisi tutkijoiden tietämystä paitsi helium-3-varastosta myös mahdollisesti hyödyllisistä aurinkotuulen istuttamista alkuaineista, kuten helium-4:stä, sekä vety-, hiili- ja typpivaroista, hän lisäsi.
Yhteensopiva tarina
Listan kärjessä oleva, pakollinen toimintakohde on Crawfordin mukaan sen selvittäminen, kuinka paljon vettä todella on lukittuna Kuun napakraattereihin.
Kiertävien avaruusalusten suorittama kuun kaukokartoitus, mukaan lukien tutkatiedot, kertoo yhtenäistä tarinaa tästä luonnonvarasta, joka voidaan jalostaa hapeksi ja rakettipolttoaineeksi.
”Mutta päästääksemme todella perille, tarvitsemme in situ -mittauksia kuun pinnalta kuun navoilta”, Crawford sanoi. ”Se on ensimmäisenä listallani … ja kun saamme vastauksen siihen, voimme suunnitella sen mukaisesti.”
Harvinaisten maametallien alkuaineet
Parempi tieto harvinaisten maametallien saatavuudesta kuussa olisi myös arvokasta, Crawford sanoi.
”On täysin mahdollista, että kun tutkimme kuuta kunnolla, löydämme suurempia konsentraatioita joistakin näistä materiaaleista … materiaaleista, joita ei pystytä havaitsemaan orbitaalisilla kaukokartoituskokeilla”, hän sanoi. Kuu saattaa sisältää harvinaisten maametallien, kuten uraanin ja toriumin, pitoisuuksia – samoin kuin muita hyödyllisiä materiaaleja, joita emme nykyään tunne – pienillä, maantieteellisesti rajatuilla alueilla, hän sanoi,
”Koko kuun tutkiminen vaadittavalla tarkkuustasolla on suuri yritys”, Crawford sanoi. ”Mutta pitkällä tähtäimellä meidän pitäisi suhtautua siihen avoimin mielin.”
Syöksyneet asteroidit
Täydentääkseen kuun resurssiluetteloaan Crawford viittaa arvokkaisiin platinaryhmän alkuaineisiin. Kuten avaruustutkija Dennis Wingo ja muut ovat aiemmin huomauttaneet, monet metalliset asteroidit ovat törmänneet kuuhun aikakausien saatossa. Näiden törmäystekijöiden paikantaminen voisi Crawfordin mukaan johdattaa kuunetsijät suuriin saaliisiin arvokkaita platinaryhmän alkuaineita, Crawford sanoo.
”Jos on kiinnostunut vain platinaryhmän alkuaineista, menisi luultavasti louhimaan asteroideja”, Crawford sanoi. ”Toisaalta, jos mennään kuuhun polaaristen haihtuvien aineiden, harvinaisten maametallien alkuaineiden … haalimiseen, niin silloin törmäyspaikat törmänneistä asteroideista saattaisivat tarjota lisäbonusta.”
”Kun siis lasketaan kaikki nämä asiat yhteen, vaikka ei olisikaan helium-3:aa, niin voidaan alkaa nähdä, että kuu saattaisi tulla taloudellisesti kiinnostavaksi pidemmällä tähtäimellä”. Tämä on minun näkemykseni”, Crawford totesi lopuksi.
Aika demonstroida
Miten ihmiskunnan pitäisi demonstroida kuun resurssien keräämistä, louhimista ja hyödyntämistä? Ja milloin sen pitäisi tapahtua?
”Kuun luonnonvarojen etsinnän pitäisi perustua samoihin menetelmiin, jotka ovat ohjanneet ihmisiä heidän vuosisatoja kestäneessä maanpäällisten luonnonvarojen etsinnässään”, sanoi Angel Abbud-Madrid, Coloradon kaivoskorkeakoulun (Colorado School of Mines) avaruusresurssien keskuksen johtaja Goldenissa, Coloradossa.
Abbud-Madrid kertoi Space.com-sivustolle, että täällä maapallolla luonnonvarojen löytämistä seuraa nopeasti poraus-, louhinta-, louhinta-, talteenotto- ja jalostusoperaatioiden suorittaminen, jotka mahdollistavat luonnonvarojen hyödyntämisen.
”Kuun osalta on tähän mennessä tehty riittävästi etsintöjä – kaukokartoituksen avulla – ja tunnistettu arvokkaita resursseja, kuten happea ja vetyä in situ -sovelluksia varten”, Abbud-Madrid sanoi. Hänen mukaansa näiden havaintojen perusteella on kehitetty ja testattu tarvittavia teknologioita ja prototyyppejä näiden alkuaineiden keräämiseksi ja louhimiseksi maanpäällisissä analogisissa kohteissa.
Esimerkiksi NASA:n Resource Prospector Mission -konseptilähetys, jonka tavoitteena on laukaista vuonna 2018, todentaisi kuun resurssien louhinnan toteutettavuuden, samoin kuin useat muut yksityisen sektorin lähetyskonseptit, Abbud-Madrid sanoi. Tällainen työ puolestaan tasoittaa tietä In Situ Resource Utilizationin, eli ISRU:n, sisällyttämiselle tulevaan tutkimusmatkailusuunnitteluun, hän sanoi.
”Näin ollen on tullut aika demonstroida näitä järjestelmiä Kuun pinnalla”, Abbud-Madrid totesi lopuksi.
Lue Ian Crawfordin ”Lunar Resources: A Review Paper, go here.
Leonard David on raportoinut avaruusteollisuudesta yli viiden vuosikymmenen ajan. Hän on National Commission on Space -järjestön (National Commission on Space) entinen tutkimusjohtaja ja Buzz Aldrinin vuonna 2013 julkaiseman kirjan ”Mission to Mars – My Vision for Space Exploration” (Tehtävä Marsiin – näkemykseni avaruustutkimuksesta) toinen kirjoittaja, joka on julkaistu National Geographicin kustantamana ja jonka uusi päivitetty pokkariversio ilmestyy tämän vuoden toukokuussa. Seuraa meitä @Spacedotcom, Facebook tai Google+. Julkaistu alun perin osoitteessa Space.com.