Madini Mwezini: nadharia, miradi ya uchimbaji madini, muundo wa udongo na kiwango kinachohitajika cha maendeleo ya teknolojia

2024 Mwandishi: Henry Conors | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-02-12 13:18

Mwezi ni satelaiti ya asili ya Dunia. Nusu karne iliyopita, mtu kwanza aliweka mguu juu ya uso wake. Tangu wakati huo, fursa za kweli zimeonekana kwa masomo ya moja kwa moja ya kisayansi ya uso na mambo ya ndani ya kitu hiki cha mbinguni. Je, kuna madini mwezini? Rasilimali hizi ni nini, na zinaweza kuchimbwa? Utapata majibu ya maswali haya katika makala yetu.

Mwezi na muundo wake wa ndani

Sayari yetu ina setilaiti moja tu ya asili - Mwezi. Ni satelaiti iliyo karibu zaidi na Jua katika mfumo mzima wa jua. Mwezi upo umbali wa kilomita 384,000 kutoka duniani. Radi ya ikweta ni kilomita 1,738, ambayo inalingana takriban na 0.27 radius ya Dunia.

Kabla ya kuzungumza juu ya madini kwenye Mwezi, unapaswa kuelezea muundo wa ndani wa mwili huu wa angani kwa undani iwezekanavyo. Kwa hivyo wanasayansi wanajua nini leo?

Kama sayari ya Dunia, Mwezi una msingi, vazi na ukoko wa nje. Kiini cha mwezi ni kidogo (kipenyo cha kilomita 350 tu). Ina mengi ya chuma kioevu, pia kuna uchafu wa nickel, sulfuri na baadhi ya vipengele vingine. Kuzunguka msingi kuna safu ya nyenzo iliyoyeyushwa kiasi ambayo ilitokana na kung'aa kwa magma takriban miaka bilioni 4 iliyopita (muda mfupi baada ya Mwezi wenyewe kutokea).

Unene wa ukoko wa mwezi hutofautiana kutoka kilomita 10 hadi 105. Kwa kuongezea, unene wake ni mdogo sana kwa upande wa satelaiti inayoikabili Dunia. Ulimwenguni, maeneo mawili yanaweza kutofautishwa katika unafuu wa mwezi: bara la mlima na lililopunguzwa - kinachojulikana kama bahari ya mwezi. Mashimo haya ya mwisho ni mashimo makubwa yaliyoundwa kutokana na mlipuko wa asteroidi na vimondo kwenye uso wa Mwezi.

Uso wa Mwezi

Tayari tumezoea kutambua kuwa chini ya miguu yetu kuna tabaka la mita nyingi la miamba ya sedimentary - chokaa, mchanga, udongo. Lakini mwezi sio dunia. Hapa kila kitu kinapangwa tofauti, na hakuna miamba ya asili ya sedimentary na haiwezi kuwa. Uso mzima wa satelaiti yetu umefunikwa na regolith au "udongo wa mwezi". Huu ni mchanganyiko wa nyenzo safi ya kuharibu na vumbi laini, iliyoundwa kutokana na milipuko ya mara kwa mara ya meteorite.

Unene wa safu ya regolith ya Mwezi unaweza kufikia makumi kadhaa ya mita. Na katika baadhi ya maeneo ya uso, hauzidi sentimita mbili. Kwa nje, safu hii inafanana na blanketi ya kijivu-kahawia ya vumbi. Kwa njia, mimi mwenyeweNeno "regolith" linatokana na maneno mawili ya Kigiriki: "lithos" (jiwe) na "rheos" (blanketi). Cha ajabu, harufu ya regolith iliwakumbusha wanaanga kuhusu kahawa iliyoteketezwa.

Ikumbukwe kuwa gharama ya kusafirisha kilo moja ya maada kutoka mwezini inakadiriwa kuwa takriban dola elfu 40. Hata hivyo, Wamarekani, kwa jumla, tayari wamewasilisha zaidi ya kilo 300 za regolith duniani kutoka sehemu tofauti za uso wa satelaiti. Hii iliruhusu wanasayansi kufanya uchambuzi wa kina wa udongo wa mwezi.

Kama ilivyotokea, regolith ni legelege na tofauti kabisa. Wakati huo huo, inashikamana vizuri katika uvimbe, ambayo inaelezwa na kutokuwepo kwa filamu ya oksidi. Katika safu ya juu ya regolith (sio zaidi ya cm 60), chembe hadi milimita moja kwa ukubwa hutawala. Udongo wa mwezi umepungukiwa kabisa na maji. Inatokana na bas alts na plagioclases, ambazo zinakaribia kufanana katika utunzi wa Dunia.

Kwa hivyo, kuna madini yoyote kwenye Mwezi chini ya safu ya regolith? Utajifunza zaidi kuhusu hili baadaye katika makala yetu.

Madini Mwezini: orodha kamili

Usisahau kwamba Dunia na Mwezi kwa hakika ni dada wa kambo. Kwa hiyo, hakuna uwezekano kwamba matumbo ya satelaiti yetu pekee huficha hisia zozote za madini. Lakini bado, ni madini gani kwenye mwezi? Hebu tufafanue.

Mafuta, makaa ya mawe, gesi asilia… Rasilimali hizi za madini hazipo na haziwezi kuwepo kwenye Mwezi, kwa sababu zote zina asili ya kibiolojia. Kwa kuwa hakuna anga au maisha ya kikaboni kwenye satelaiti yetu, malezi yaohaiwezekani kabisa.

Hata hivyo, metali mbalimbali hulala kwenye matumbo ya mwezi. Hasa, chuma, alumini, titani, thorium, chromium, magnesiamu. Muundo wa regolith ya mwezi pia ina potasiamu, sodiamu, silicon, na fosforasi. Kwa msaada wa kituo cha moja kwa moja cha interplanetary Lunar Prospector, iliyozinduliwa mwaka wa 1998, iliwezekana pia kuamua ujanibishaji wa chuma fulani kwenye uso wa mwezi. Kwa hivyo, kwa mfano, ramani ya usambazaji wa waturiamu kwenye mwezi inaonekana kama:

Kwa ujumla, mawe na madini yote ya mwezi yanaweza kugawanywa katika makundi matatu:

1. Basaliti za bahari ya mwezi (pyroxene, plagioclase, ilmenite, olivine).
2. Miamba-KREEP (potasiamu, fosforasi, vipengele adimu vya dunia).
3. ANT-rocks (norite, troctolite, anorthosite).

Miongoni mwa mambo mengine, hifadhi kubwa ya maji katika mfumo wa barafu pia imegunduliwa Mwezini (jumla ya tani bilioni 1.6).

Heli-3

Labda kuu na kuahidi zaidi katika suala la ukuzaji wa visukuku kwenye mwezi ni isotopu ya heli-3. Wanyama wa ardhini huiona kama mafuta ya nyuklia inayowezekana. Hivyo, kulingana na mwanaanga wa Marekani Garrison Schmidt, uchimbaji wa isotopu hii nyepesi ya heliamu katika siku za usoni utaweza kutatua tatizo la tatizo la nishati Duniani.

Helium-3 mara nyingi hujulikana kama "mafuta ya siku zijazo" katika miduara ya kisayansi. Duniani, ni nadra sana. Akiba zote za isotopu hii kwenye sayari yetu inakadiriwa na wanasayansi kwa si zaidi ya tani moja. Kulingana na hili, gharama ya gramu moja ya dutu ni sawa na dola elfu moja. Walakini, gramu mojahelium-3 inaweza kuchukua nafasi ya hadi tani 15 za mafuta.

Inafaa kukumbuka kuwa haitakuwa rahisi kuanzisha mchakato wa kutoa heliamu-3 kwenye uso wa mwezi. Shida ni kwamba tani moja ya regolith ina 10 mg tu ya mafuta muhimu. Hiyo ni, kuendeleza rasilimali hii juu ya uso wa satelaiti yetu, itakuwa muhimu kujenga tata halisi ya madini na usindikaji. Ni wazi, hili haliwezekani katika miongo ijayo.

miradi ya uchimbaji madini mwezi

Ubinadamu tayari unafikiria kwa umakini kuhusu ukoloni wa mwezi, na ukuzaji wa rasilimali zake za madini. Uchimbaji wa kinadharia kwenye mwezi unawezekana kabisa. Lakini katika mazoezi, hii ni vigumu sana kutekeleza. Hakika, kwa hili, juu ya uso wa satelaiti yetu, itakuwa muhimu kuunda miundombinu ya viwanda inayofaa. Zaidi ya hayo, kila kitu unachohitaji kitalazimika kuletwa kutoka Duniani - nyenzo, maji, mafuta, vifaa, n.k.

Hata hivyo, baadhi ya miradi tayari inatengenezwa. Kwa hivyo, kampuni ya Amerika ya SEC inapanga kujihusisha kwa dhati katika uchimbaji wa barafu ya mwezi na utengenezaji wa mafuta ya anga kwa msingi wake. Kwa hili, imepangwa kutumia robots zote mbili na watu wanaoishi. Mwishoni mwa 2017, NASA ilitangaza kukubalika kwa maombi na mapendekezo ya teknolojia ya uchimbaji wa rasilimali kutoka kwa vitu vya nafasi. Wataalamu wa idara hii wanatumai kuwa uchimbaji madini utatekelezwa ifikapo 2025.

Lakini Uchina inavutiwa sana na vipengele vya adimu vya dunia vilivyo katika ukoko wa mwezi. Kusoma na bwanaya rasilimali hii, nchi ina mpango wa kuanzisha msingi maalum wa utafiti juu ya mwezi. Shirikisho la Urusi halibaki nyuma ya mamlaka ya nafasi inayoongoza. Kufikia 2025, Roscosmos inapanga kuunda mfululizo wa roboti kwa ajili ya uchimbaji wa madini kwenye Mwezi.

Kwa kumalizia…

Hakuna madini kwenye Mwezi kama hayo. Angalau katika uelewa wetu wa kidunia wa neno hili. Walakini, idadi ya metali imepatikana kwenye ukoko wa mwezi, haswa, kwenye regolith. Miongoni mwao ni chuma, alumini, titani, thorium, chromium, magnesiamu na wengine. Uchimbaji wa rasilimali za madini kwenye uso wa Mwezi unawezekana kinadharia, lakini bado haujawezekana.