Mặt trăng là một vệ tinh tự nhiên của Trái đất. Nửa thế kỷ trước, con người lần đầu tiên bước lên bề mặt của nó. Kể từ đó, các cơ hội thực sự đã xuất hiện cho nghiên cứu khoa học trực tiếp về bề mặt và ruột của thiên thể này. Có khoáng sản nào trên mặt trăng không? Những tài nguyên này là gì, và chúng có thể được khai thác không? Bạn sẽ tìm thấy câu trả lời cho những câu hỏi này trong bài viết của chúng tôi.
Mặt trăng và cấu trúc bên trong của nó
Hành tinh của chúng ta chỉ có một vệ tinh tự nhiên - mặt trăng. Nó là vệ tinh gần mặt trời nhất trong toàn bộ hệ mặt trời. Mặt trăng cách Trái đất 384 nghìn km. Bán kính xích đạo của nó là 1738 km, tương đương với 0, 27 bán kính Trái đất.
Trước khi nói về khoáng chất trên mặt trăng, người ta nên mô tả càng nhiều càng tốt cấu trúc bên trong của thiên thể này. Vậy ngày nay các nhà khoa học biết gì?
Giống như hành tinh Trái đất, mặt trăng bao gồm lõi, lớp phủ và lớp vỏ bên ngoài. Lõi mặt trăng tương đối nhỏ (đường kính chỉ 350 km). Nó chứa rất nhiều sắt lỏng, tạp chất của niken, lưu huỳnh và một số nguyên tố khác cũng được tìm thấy. Xung quanh lõi là một lớp vật chất nóng chảy một phần, kết quả từ sự kết tinh của magma khoảng 4 tỷ năm trước (ngay sau khi hình thành mặt trăng).
Độ dày của lớp vỏ mặt trăng thay đổi từ 10 đến 105 km. Hơn nữa, độ dày của nó nhỏ hơn đáng kể ở mặt bên của vệ tinh đối mặt với Trái đất. Trên toàn cầu, trong bức phù điêu mặt trăng, hai khu vực có thể được phân biệt: lục địa núi và thấp - cái gọi là biển mặt trăng. Loại thứ hai không gì khác hơn là các miệng hố khổng lồ được hình thành do sự bắn phá bề mặt mặt trăng bởi các tiểu hành tinh và thiên thạch.
Mặt trăng
Chúng ta đã quen với việc nhận ra rằng dưới chân chúng ta có một loại đá trầm tích dày vạn năng - đá vôi, sa thạch, đất sét. Nhưng mặt trăng không phải là trái đất. Mọi thứ được sắp xếp khác nhau ở đây, và đá có nguồn gốc trầm tích chỉ đơn giản là không có và không thể có. Toàn bộ bề mặt vệ tinh của chúng tôi được phủ bằng đá regolith hoặc đá mặt trăng. Đây là một hỗn hợp của vật liệu dẻo mịn và bụi mịn được hình thành do kết quả của sự bắn phá thiên thạch liên tục.
Độ dày của lớp regolithic của mặt trăng có thể đạt tới vài chục mét. Và ở một số phần của bề mặt, nó không vượt quá hai cm. Bề ngoài, lớp này giống như một tấm chăn bụi màu nâu xám. Nhân tiện, thuật ngữ này regolith bản thân nó xuất phát từ hai từ tiếng Hy Lạp: đá lithos (đá) và đá reos Chàng (chăn). Thật kỳ lạ, viên đá trong mùi của nó khiến các phi hành gia nhớ đến mùi thơm của cà phê bị cháy.
Cần lưu ý rằng chi phí vận chuyển một kg vật chất từ mặt trăng ước tính khoảng 40 nghìn đô la. Tuy nhiên, tổng cộng, người Mỹ đã chuyển đến Trái đất hơn 300 kg regolith từ các phần khác nhau trên bề mặt vệ tinh. Điều này cho phép các nhà khoa học tiến hành phân tích kỹ lưỡng về mặt trăng.
Khi nó bật ra, regolith là đáng sợ và khá không đồng nhất. Hơn nữa, nó dính tốt vào các cục, điều này được giải thích là do không có màng oxit. Ở lớp trên của regolith (không sâu hơn 60 nanomet), các hạt có kích thước lên tới một milimet chiếm ưu thế. Đất âm lịch bị mất nước hoàn toàn. Nó dựa trên bazan và plagiocla, trong thành phần của chúng gần giống với trái đất.
Vì vậy, có bất kỳ khoáng chất trên mặt trăng dưới lớp regolith? Bạn sẽ tìm hiểu thêm về điều này sau trong bài viết của chúng tôi.
Khoáng sản trên Mặt trăng: Danh sách đầy đủ
Đừng quên rằng Trái đất và Mặt trăng thật ra là chị em cùng cha khác mẹ. Do đó, không chắc rằng ruột của vệ tinh duy nhất của chúng ta che giấu bất kỳ cảm giác khoáng sản nào. Nhưng vẫn còn, khoáng sản là gì trên mặt trăng? Hãy làm cho nó đúng.
Dầu, than, khí tự nhiên … Không có và không thể là những tài nguyên khoáng sản này trên Mặt trăng, vì chúng đều có nguồn gốc sinh học. Vì không có bầu khí quyển hoặc cuộc sống hữu cơ trên vệ tinh của chúng tôi, nên sự hình thành của chúng đơn giản là không thể.
Tuy nhiên, các kim loại khác nhau nằm trong ruột của mặt trăng. Đặc biệt là sắt, nhôm, titan, thori, crom, magiê. Kali, natri, silic và phốt pho cũng được tìm thấy trong thành phần của regolith mặt trăng. Sử dụng Lunar Prospector của trạm liên hành tinh tự động, ra mắt năm 1998, cũng có thể xác định vị trí của một kim loại trên bề mặt mặt trăng. Vì vậy, ví dụ, bản đồ phân bố thorium trên mặt trăng trông như sau:
Nói chung, tất cả các loại đá và khoáng sản mặt trăng có thể được chia thành ba nhóm:
- Basalts của biển mặt trăng (pyroxene, plagioclase, ilmenite, olivine).
- Đá KREEP (kali, phốt pho, đất hiếm).
- ANT-đá (norit, troctolite, anorthonymous).
Trong số những thứ khác, trữ lượng nước đáng kể dưới dạng băng cũng được phát hiện trên Mặt trăng (tổng cộng khoảng 1, 6 tỷ tấn).
Heli 3
Có lẽ đồng vị helium-3 là chính và hứa hẹn nhất về mặt thám hiểm hóa thạch trên Mặt trăng. Earthlings coi nó như một nhiên liệu nhiệt hạch có thể. Vì vậy, theo nhà du hành vũ trụ người Mỹ Harrison Schmidt, việc khai thác đồng vị helium nhẹ này trong tương lai gần sẽ có thể giải quyết vấn đề khủng hoảng năng lượng trên Trái đất.
Helium-3 trong giới khoa học thường được gọi là "nhiên liệu của tương lai". Trên trái đất, nó cực kỳ hiếm. Tất cả trữ lượng của đồng vị này trên hành tinh của chúng ta được các nhà khoa học ước tính không quá một tấn. Dựa trên điều này, chi phí của một gram chất tương đương với một nghìn đô la. Đồng thời, một gram helium-3 có thể thay thế tới 15 tấn dầu.
Điều đáng chú ý là sẽ không dễ để thiết lập quy trình sản xuất helium-3 trên bề mặt mặt trăng. Vấn đề là một tấn regolith chỉ chứa 10 mg nhiên liệu có giá trị. Đó là, để phát triển tài nguyên này trên bề mặt vệ tinh của chúng tôi, sẽ cần phải xây dựng một tổ hợp khai thác và xử lý thực sự. Rõ ràng, điều này là không khả thi trong những thập kỷ tới.
Dự án mỏ trên mặt trăng
Nhân loại đang suy nghĩ nghiêm túc về sự thuộc địa của mặt trăng và về sự phát triển của tài nguyên khoáng sản. Khai thác lý thuyết trên mặt trăng là hoàn toàn có thể. Nhưng nó rất khó để thực hiện nó. Thật vậy, đối với điều này, trên bề mặt vệ tinh của chúng ta, sẽ cần phải tạo ra một cơ sở hạ tầng công nghiệp thích hợp. Hơn nữa, mọi thứ cần thiết sẽ phải được mang từ Trái đất - vật liệu, nước, nhiên liệu, thiết bị, v.v.
Tuy nhiên, một số dự án nhất định đã được phát triển. Vì vậy, công ty SEC của Mỹ có kế hoạch nghiêm túc tham gia vào việc khai thác băng mặt trăng và sản xuất trên cơ sở nhiên liệu cho tàu vũ trụ. Đối với điều này, nó được lên kế hoạch sử dụng cả robot và người sống. Vào cuối năm 2017, NASA đã công bố chấp nhận các ứng dụng với các đề xuất công nghệ để khai thác tài nguyên tại các vật thể không gian. Các chuyên gia của bộ phận này hy vọng rằng việc khai thác sẽ trở thành hiện thực vào năm 2025.
Nhưng Trung Quốc rất quan tâm đến các nguyên tố đất hiếm có trong lớp vỏ mặt trăng. Để nghiên cứu và phát triển nguồn tài nguyên này, quốc gia này có kế hoạch thành lập một cơ sở nghiên cứu đặc biệt về mặt trăng. Liên bang Nga không xa phía sau các cường quốc vũ trụ hàng đầu. Đến năm 2025, Roscosmos có kế hoạch tạo ra một loạt robot để khai thác trên mặt trăng.
