Månen er en naturlig satellit på Jorden. For et halvt århundrede siden trådte mennesket først på dens overflade. Siden da har der vist sig reelle muligheder for direkte videnskabelig forskning af overfladen og tarmene på dette himmelske objekt. Er der mineraler på månen? Hvad er disse ressourcer, og kan de udvindes? Du finder svar på disse spørgsmål i vores artikel.
Månen og dens indre struktur
Vores planet har kun en naturlig satellit - månen. Det er den nærmeste satellit til solen inden for hele solsystemet. Månen er 384 tusind kilometer fra Jorden. Dets ækvatoriale radius er 1738 km, hvilket omtrent svarer til 0, 27 af jordens radius.
Før man taler om mineraler på månen, skal man beskrive så meget som muligt den indre struktur i dette himmellegeme. Så hvad ved videnskabsmænd i dag?
Ligesom planeten Jorden består månen af en kerne, mantel og ydre skorpe. Månekernen er relativt lille (kun 350 km i diameter). Det indeholder en masse flydende jern, urenheder af nikkel, svovl og nogle andre elementer findes også. Omkring kernen er et lag delvis smeltet stof, der stammer fra krystallisering af magma for omkring 4 milliarder år siden (kort efter dannelsen af selve månen).
Måneskorpens tykkelse varierer fra 10 til 105 kilometer. Desuden er dens tykkelse mærkbart mindre på siden af satellitten, der vender mod Jorden. Globalt kan man i månefrigørelsen adskille to zoner: bjergrigt kontinentalt og lavt - det såkaldte månehav. Sidstnævnte er intet andet end enorme kratere dannet som et resultat af bombardementet af månens overflade af asteroider og meteorer.
Månens overflade
Vi er allerede vant til at indse, at der under vores fødder er en multimeter tyk sedimentær sten - kalksten, sandsten, ler. Men månen er ikke jorden. Alt er arrangeret forskelligt her, og klipper af sedimentær oprindelse er simpelthen ikke der og kan ikke være. Hele overfladen af vores satellit er dækket med regolit eller ”månens jord”. Dette er en blanding af fint klastisk materiale og fint støv dannet som et resultat af konstant meteoritbombardement.
Tykkelsen af det regolitiske lag af månen kan nå flere titalls meter. Og i nogle dele af overfladen overstiger den ikke to centimeter. Udad ligner dette lag et gråbrunt støvtæppe. For øvrig kommer udtrykket "regolith" i sig selv fra to græske ord: "lithos" (sten) og "reos" (tæppe). Mærkelig nok mindede regolitten i dens lugt astronauter om aromaen af brændt kaffe.
Det skal bemærkes, at omkostningerne ved transport af et kilogram stof fra månen anslås til omkring 40 tusind dollars. Ikke desto mindre har amerikanerne i alt allerede leveret til Jorden over 300 kg regolit fra forskellige dele af satellitoverfladen. Dette gjorde det muligt for forskere at foretage en grundig analyse af månens jord.
Som det viste sig, er regolith sprød og temmelig heterogen. Desuden klæber det sig godt til klumper, hvilket forklares med fraværet af en oxidfilm. I det øverste lag af regolit (ikke dybere end 60 nanometer) er partikler op til en millimeter store fremherskende. Månefarvet er fuldstændigt dehydreret. Den er baseret på basalter og plagioklaser, som i deres sammensætning næsten ligner jordiske.
Så er der mineraler på månen under regolit-laget? Du lærer mere om dette senere i vores artikel.
Mineraler på månen: En komplet liste
Glem ikke, at Jorden og Månen faktisk er halvsøstre. Derfor er det usandsynligt, at tarmen i vores eneste satellit skjuler nogen mineralfornemmelse. Men stadig, hvilke mineraler er der på månen? Lad os få det rigtigt.
Olie, kul, naturgas … Der er ingen og kan ikke være disse mineralressourcer på Månen, fordi de alle er af biogen oprindelse. Da der ikke er nogen atmosfære eller organisk liv på vores satellit, er deres dannelse simpelthen umulig.
Imidlertid ligger forskellige metaller i månens tarm. Især jern, aluminium, titan, thorium, krom, magnesium. Kalium, natrium, silicium og fosfor findes også i sammensætningen af månens regolit. Ved hjælp af den automatiske interplanetære station Lunar Prospector, der blev lanceret i 1998, var det også muligt at bestemme placeringen af et metal på månens overflade. Så for eksempel ser et kort over fordelingen af thorium på månen ud:
Generelt kan alle månebjerge og mineraler opdeles i tre grupper:
- Basalts af måneshavene (pyroxen, plagioclase, ilmenit, olivin).
- KREEP sten (kalium, fosfor, sjældne jordarter).
- ANT-klipper (norit, troctolite, anorthosite).
Blandt andet blev der også opdaget betydelige reserver af vand i form af is på Månen (i alt ca. 1, 6 milliarder ton).
Helium 3
Måske er helium-3-isotopen den vigtigste og mest lovende med hensyn til fossil efterforskning på Månen. Jordsmænd betragter det som et muligt termonukleart brændstof. Så ifølge den amerikanske astronaut Harrison Schmidt vil ekstraktionen af denne lette heliumisotop i den nærmeste fremtid være i stand til at løse problemet med energikrisen på Jorden.
Helium-3 i videnskabelige kredse kaldes ofte "fremtidens brændstof." På Jorden er det ekstremt sjældent. Alle reserver af denne isotop på vores planet estimeres af forskere ikke mere end et ton. Baseret på dette er prisen for et gram af et stof lig med tusind dollars. På samme tid kan et gram helium-3 erstatte op til 15 ton olie.
Det er værd at bemærke, at det ikke vil være let at etablere processen med at fremstille helium-3 på månens overflade. Problemet er, at et ton regolit kun indeholder 10 mg værdifuldt brændstof. Det vil sige at for at udvikle denne ressource på overfladen af vores satellit, vil det være nødvendigt at bygge et rigtigt minedrift og forarbejdningskompleks. Det er klart, at dette ikke er muligt i de kommende årtier.
Mine projekter på månen
Mennesket tænker alvorligt på månens kolonisering og om udviklingen af dets mineralressourcer. Teoretisk minedrift på månen er meget muligt. Men det er meget vanskeligt at praktisk implementere det. Faktisk, for dette på overfladen af vores satellit, vil det være nødvendigt at skabe en passende industriel infrastruktur. Desuden skal alt nødvendigt bringes fra Jorden - materialer, vand, brændstof, udstyr osv.
Ikke desto mindre er der allerede udviklet visse projekter. Så det amerikanske selskab SEC planlægger at alvorligt engagere sig i udvinding af måneis og produktionen på grundlag af brændstof til rumfartøjer. Til dette er det planlagt at bruge både robotter og levende mennesker. I slutningen af 2017 annoncerede NASA accept af applikationer med teknologiske forslag til udvinding af ressourcer til rumobjekter. Specialister på denne afdeling håber, at minedrift bliver en realitet i 2025.
Men Kina er alvorligt interesseret i de sjældne jordelementer, der er indeholdt i måneskorpen. For at studere og udvikle denne ressource planlægger landet at etablere en særlig forskningsbase på månen. Den Russiske Føderation er ikke langt bag de førende rumstyrker. I 2025 planlægger Roscosmos at skabe en række robotter til minedrift på månen.
