Księżyc może oferować opłacalną kopalnię zasobów, niebiański dar, który jest dosłownie do wzięcia. Ale co tak naprawdę jest tam do wzięcia i jakim kosztem?

Nowa ocena tego, czy istnieje ekonomiczny przypadek wydobycia Księżyca, została przedstawiona przez Iana Crawforda, profesora nauk planetarnych i astrobiologii w Birkbeck College w Londynie. Jego ocena ma się ukazać w nadchodzącym numerze czasopisma Progress in Physical Geography.

Crawford powiedział, że trudno jest zidentyfikować jakikolwiek pojedynczy księżycowy zasób, który będzie wystarczająco cenny, aby samodzielnie napędzać przemysł wydobycia zasobów księżycowych. Niemniej jednak, powiedział, że Księżyc posiada obfite surowce, które są potencjalnie interesujące z ekonomicznego punktu widzenia.

Zasoby księżycowe mogłyby być wykorzystane do pomocy w budowie infrastruktury przemysłowej w przestrzeni kosmicznej, powiedział Crawford, który to pogląd podziela naukowiec Paul Spudis z Lunar Planetary Institute i inni.

„Jeśli zasoby Księżyca będą pomocne, będą pomocne poza powierzchnią samego Księżyca”, powiedział Crawford. Mimo to, ogólny przypadek dla każdego przyszłego zysku z eksploatacji zasobów Księżyca musi być jeszcze wykonany, Crawford said.

„It’s quite complicated,” he told Space.com. „To wcale nie jest proste.”

Ginący zasób

Jedna odrobina sceptycyzmu ze strony Crawforda dotyczy helu-3. Zwolennicy przewidują wydobycie Księżyca dla tego izotopu helu, który zostaje osadzony w górnej warstwie regolitu księżycowego przez wiatr słoneczny w ciągu miliardów lat. Zwolennicy twierdzą, że przewiezienie tego z powrotem z Księżyca mogłoby zasilić wciąż nie zbudowane reaktory fuzji jądrowej tutaj na Ziemi.

„To nie ma sensu, cały ten argument z helem-3” – powiedział Crawford. Rozbiórka powierzchni Księżyca na przestrzeni setek kilometrów kwadratowych pozwoliłaby uzyskać dużo helu-3, powiedział, ale substancja ta jest ograniczonym zasobem.

„To rezerwa paliwa kopalnego. Podobnie jak wydobycie całego węgla lub ropy, po wydobyciu … już go nie ma” – powiedział Crawford. Wymagane inwestycje i infrastruktura niezbędna do pomocy w rozwiązaniu przyszłych potrzeb energetycznych świata za pomocą księżycowego helu-3 jest ogromna i może być lepiej wykorzystana do rozwoju prawdziwie odnawialnych źródeł energii na Ziemi, dodał.

„Uderza mnie, że jeśli chodzi o energię, są lepsze rzeczy, w które powinno się inwestować. Więc jestem sceptyczny z tego powodu. Ale to nie znaczy, że nie sądzę, że Księżyc, w dłuższej perspektywie, jest ekonomicznie użyteczny,” Crawford said.

Ale Crawford ma zastrzeżenie co do helu-3: Szacunki dotyczące obfitości izotopu są oparte na próbkach księżyca Apollo przywiezionych z powrotem z niskich szerokości geograficznych Księżyca.

„Możliwe, że hel-3 i inne jony implantowane przez wiatr słoneczny, takie jak wodór, mogą występować w większych ilościach w zimnym regolicie w pobliżu biegunów księżycowych. Byłby to ważny pomiar do wykonania i wymagałby lądownika polarnego”, powiedział Crawford.

Takie informacje zwiększyłyby wiedzę naukowców, nie tylko o inwentarzu helu-3, ale także prawdopodobnie o użytecznych elementach implantowanych przez wiatr słoneczny, takich jak hel-4, a także wodór, węgiel i zasoby azotu, dodał.

Spójna historia

Górna część listy, must-do action item, Crawford powiedział, jest określenie ile wody jest naprawdę zamknięte w obrębie kraterów polarnych Księżyca.

Remote sensing Księżyca z orbitujących statków kosmicznych, w tym danych radarowych, opowiada spójną historię o tym zasobie, który może być przetwarzany na tlen i paliwo rakietowe.

„Ale aby naprawdę dotrzeć do sedna sprawy, potrzebujemy pomiarów in-situ z powierzchni na księżycowych biegunach” – powiedział Crawford. „To jest pierwsze na mojej liście … i kiedy będziemy mieli na to odpowiedź, będziemy mogli odpowiednio zaplanować.”

Pierwiastki ziem rzadkich

Bliższa wiedza na temat dostępności pierwiastków ziem rzadkich na Księżycu byłaby również cenna, powiedział Crawford.

„Jest całkowicie możliwe, że kiedy naprawdę zbadamy Księżyc właściwie, znajdziemy wyższe stężenia niektórych z tych materiałów … materiały, które nie są rozstrzygalne przez orbitalną teledetekcję,” powiedział. Księżyc może pomieścić stężenia pierwiastków ziem rzadkich, takich jak uran i tor – jak również innych przydatnych materiałów, że nie jesteśmy świadomi dzisiaj – w małych, geograficznie ograniczonych obszarach, powiedział,

„Aby zbadać cały księżyc na poziomie szczegółowości wymagane, to jest duże przedsięwzięcie,” Crawford powiedział. „Ale w dłuższej perspektywie powinniśmy mieć na to otwarty umysł.”

Rozbite asteroidy

W zaokrągleniu swojej listy zasobów księżycowych, Crawford wskazuje na wysokowartościowe pierwiastki z grupy platynowców. Jak wcześniej zauważył Dennis Wingo i inni badacze kosmosu, wiele metalicznych asteroid rozbiło Księżyc w ciągu eonów. Zlokalizowanie tych impaktorów mogłoby doprowadzić poszukiwaczy księżycowych do dużych zbiorów cennych pierwiastków z grupy platynowców, powiedział Crawford.

„Jeśli jesteś zainteresowany tylko pierwiastkami z grupy platynowców, prawdopodobnie poszedłbyś i wydobywał asteroidy” – powiedział Crawford. „Z drugiej strony, jeśli iść na Księżyc do scavenging polarnych wolatiles, pierwiastki ziem rzadkich … to miejsca wpływu zderzonych asteroid może zaoferować dodatkową premię.”

„Więc dodać wszystkie te rzeczy razem, nawet bez helu-3, można rozpocząć, aby zobaczyć, że Księżyc może stać się interes gospodarczy w dłuższej perspektywie. Takie jest moje zdanie” – podsumował Crawford.

Czas na demonstrację

Jak ludzkość powinna zademonstrować zbieranie, wydobywanie i wykorzystywanie zasobów księżycowych? I kiedy powinno to nastąpić?

„Eksploracja zasobów księżycowych powinna opierać się na tych samych metodach, które przyświecały ludziom podczas wielowiekowej eksploracji zasobów ziemskich”, powiedział Angel Abbud-Madrid, dyrektor Centrum Zasobów Kosmicznych w Colorado School of Mines w Golden, Colorado.

Abbud-Madrid powiedział Space.com, że tutaj, na Ziemi, po odkryciu zasobów szybko następują wiercenia, wykopaliska, wydobycie i operacje przetwarzania umożliwiające wykorzystanie tych zasobów.

„W przypadku Księżyca, wystarczające poszukiwanie – poprzez teledetekcję – i identyfikacja cennych zasobów, takich jak tlen i wodór do zastosowań in-situ, zostały wykonane do tej pory,” Abbud-Madrid powiedział. W oparciu o te ustalenia, powiedział, niezbędne technologie i prototypy do zbierania i wydobywania tych elementów zostały opracowane i przetestowane na ziemskich analogowych sites.

Na przykład, NASA’s Resource Prospector Mission, misja koncepcyjna mająca na celu uruchomienie w 2018 roku, zweryfikowałaby wykonalność wydobycia zasobów księżycowych, podobnie jak kilka innych koncepcji misji z sektora prywatnego, Abbud-Madrid powiedział. Taka praca, z kolei, utoruje drogę do włączenia In Situ Resource Utilization, znanego jako ISRU, w przyszłe planowanie eksploracji, powiedział.

„Tak więc, nadszedł czas, aby zademonstrować te systemy na powierzchni Księżyca”, podsumował Abbud-Madrid.

Aby przeczytać Ian’a Crawford’a „Lunar Resources: A Review Paper”, przejdź tutaj.

Leonard David zajmuje się raportowaniem na temat przemysłu kosmicznego od ponad pięciu dekad. Jest byłym dyrektorem badań dla National Commission on Space i jest współautorem książki Buzza Aldrina z 2013 roku „Mission to Mars – My Vision for Space Exploration” opublikowanej przez National Geographic z nową zaktualizowaną wersją paperback, która zostanie wydana w maju tego roku. Śledź nas @Spacedotcom, Facebook lub Google+. Originally published on Space.com.

.