Udongo kidogo, ambao ulichukuliwa kwenye sehemu ya mwamba wa Camelot, uliteleza kutoka kwenye kikapu cha kawaida kwenda kwenye begi maalum la Teflon na, pamoja na timu ya Apollo 17, walikwenda Duniani. Siku hiyo, Desemba 13, 1972, ni wachache tu ambao wangeweza kufikiria kuwa sampuli ya mchanga wa mwezi ilikuwa 75501, na sampuli za mchanga zilizotolewa na Apollo 11 na safari zingine kadhaa, pamoja na kituo cha utafiti cha Soviet Luna 16, zitatumika kama hoja nzito kwa wanadamu kuamua kurudi mwezi katika karne ya 21. Utambuzi wa hii ulikuja miaka 30 tu baadaye, wakati wanasayansi wachanga kutoka Chuo Kikuu cha Wisconsin walipata yaliyomo kwenye heliamu-3 katika sampuli ya mchanga wa mwezi. Dutu hii ya kupendeza sana ni isotopu ya gesi inayojulikana - heliamu, ambayo hutumiwa kujaza baluni za rangi wakati wa likizo.
Hata kabla ya ujumbe wa mwezi wa USSR na USA, idadi ndogo ya heliamu-3 ilipatikana kwenye sayari yetu, basi ukweli huu ulikuwa tayari unapendezwa na jamii ya kisayansi. Helium-3, ambayo ina muundo wa kipekee wa ndani ya atomiki, iliahidi matarajio mazuri kwa wanasayansi. Ikiwa tutafanikiwa kutumia heliamu-3 katika athari ya nyuklia, itawezekana kupata kiwango kikubwa cha umeme bila kuzama kwenye taka hatari za mionzi ambazo hutolewa kwenye mitambo ya nyuklia bila kujali matakwa yetu. Uchimbaji wa heliamu-3 kwenye Mwezi na uwasilishaji wake unaofuata kwa Dunia sio kazi rahisi, lakini wakati huo huo, wale wanaojihusisha na hafla hii wanaweza kuwa mmiliki wa tuzo nzuri. Helium-3 ni dutu ambayo inaweza kuondoa kabisa ulimwengu "dawa za kulevya" - mafuta ya mafuta, sindano ya mafuta.
Duniani, heliamu-3 inakosekana vibaya. Kiasi kikubwa cha heliamu hutoka juani, lakini sehemu ndogo ya heliamu-3, na wingi ni heliamu-4 ya kawaida zaidi. Wakati isotopu hizi zinasonga kama sehemu ya "upepo wa jua" kuelekea Dunia, isotopu zote hubadilika. Helium-3, yenye thamani sana kwa ulimwengu, haifiki sayari yetu, kwani inatupwa mbali na uwanja wa sumaku wa Dunia. Wakati huo huo, hakuna uwanja wa sumaku kwenye Mwezi, na hapa heliamu-3 inaweza kujilimbikiza kwa uhuru kwenye safu ya uso wa mchanga.
Siku hizi, wanasayansi wanachukulia setilaiti yetu ya asili sio tu kama uchunguzi wa asili wa anga na chanzo cha rasilimali za nishati, lakini pia kama bara la vipuri la baadaye kwa watu wa dunia. Kwa kuongezea, haswa ni chanzo kisichoweza kumaliza cha mafuta ya nafasi ambayo inavutia zaidi na inaahidi. Bara mpya linalowezekana kwa wanadamu iko katika umbali wa kilomita 380,000 tu kutoka kwa sayari yetu; ikiwa kuna janga la ulimwengu Duniani, kunaweza kuwa na makazi ya watu hapa. Kutoka kwa Mwezi, unaweza kuona vitu vingine vya mbinguni bila kuingiliwa sana, kwani Duniani hii kwa kiasi fulani imeingiliwa na anga. Lakini jambo kuu ni akiba isiyoweza kuisha ya nishati, ambayo, kulingana na wanasayansi, ingekuwa ya kutosha kwa wanadamu kwa miaka 15,000. Kwa kuongezea, mwezi una akiba ya metali adimu: titani, bariamu, aluminium, zirconium, na sio hivyo tu, wanasayansi wanasema. Leo ubinadamu uko mwanzoni tu mwa njia ya ukuzaji wa Mwezi.
Kwa sasa, China, India, USA, Russia, Japan - majimbo haya yote yako kwenye mstari wa mwezi, na nchi hizi zinazidi kuwa zaidi. Kuibuka tena kwa kupendeza kwa Mwezi kuliibuka katikati ya miaka ya 90 ya karne iliyopita. Halafu katika jamii ya kisayansi dhana ilitokea kwamba kunaweza kuwa na maji kwenye mwezi. Sio zamani sana, uchunguzi wa LRO wa Amerika na kifaa cha Ukopeshaji cha Urusi mwishowe ilithibitisha hii - kweli kuna maji kwenye Mwezi (kwa njia ya barafu chini ya kreta) na iko mengi (hadi tani milioni 600), na hii hutatua shida nyingi.
Uwepo wa maji kwenye Mwezi ni muhimu sana, kwani inaweza kutatua idadi kubwa ya shida tofauti ambazo huibuka wakati wa ujenzi wa besi za mwezi. Maji hayatalazimika kutolewa kutoka Duniani, yanaweza kusindika moja kwa moja kwenye wavuti, anasema Igor Mitrofanov, mkuu wa maabara ya uchunguzi wa gamma ya anga katika IKI. Kulingana na mahesabu kadhaa, kwa hamu na ufadhili mzuri, ubinadamu unaweza kukaa kwenye setilaiti yetu ya asili katika miaka 15. Kwa kuongezea, uwezekano mkubwa, wakaazi wa kwanza wa mwezi wangeishi kwenye nguzo zake karibu na akiba kubwa ya maji yaliyogunduliwa.
Walakini, vitu vingi kwenye mwezi vingelazimika kuzoea kwa njia mpya - hata kwa mchakato kama kutembea. Ni rahisi sana kuruka juu ya Mwezi, ukweli kwamba mvuto hapa ni chini ya mara 6 kuliko Duniani, wakati mmoja ulisadikishwa na Neil Armstrong, wakati miaka 40 iliyopita aliingia kwenye uso wa mwili huu wa mbinguni. Wakati huo huo, adui mkuu wa mwanadamu kwenye mwezi kwa sasa ni mionzi, hakuna chaguzi nyingi za wokovu ambayo. Kulingana na Lev Zeleny, mkurugenzi wa Taasisi ya Utafiti wa Anga ya Chuo cha Sayansi cha Urusi, hakuna uwanja wa sumaku kwenye setilaiti yetu ya asili. Mionzi yote kutoka Jua hufikia Mwezi na ni ngumu sana kujikinga nayo.
Wakati huo huo, ukweli kwamba mwezi unapaswa kuwa hatua ya kwanza ya ukuzaji wa binadamu angani ni ukweli usiopingika, Zeleny Lev anaamini. Kulingana na yeye, Mwezi unaweza kuwa msingi wa uhamishaji wa uzinduzi kwa sayari zingine za mfumo wa jua. Pia itawezekana kuweka kituo cha onyo mapema juu ya njia ya vitu hatari vya ulimwengu: comets na asteroids, ambayo ni muhimu sana kulingana na hafla za hivi karibuni. Jambo muhimu zaidi, hata hivyo, ni heliamu-3, labda nafasi ya mafuta ya siku zijazo. Ni ngumu kuamini, lakini vumbi la kijivu cheusi, ambalo limewekwa na uso mzima wa Mwezi, ni ghala la dutu hii ya kipekee.
Mafuta na gesi kwenye sayari hazidumu milele. Kulingana na wataalam kadhaa, wanadamu wataishi kwa rasilimali hizi kwa karibu miaka 40 bila shida yoyote maalum. Leo, mitambo ya nyuklia ndio mbadala pekee, lakini hii sio salama sana kwa sababu ya mionzi. Wakati huo huo, athari ya nyuklia inayojumuisha heliamu-3 ni rafiki wa mazingira. Kulingana na wanasayansi, hakuna bora zaidi iliyobuniwa na kuna angalau sababu 2 za hii. Kwanza, ni mafuta yenye nguvu sana ya nyuklia, na pili, ambayo ni muhimu zaidi, ni rafiki wa mazingira, anabainisha Erik Galimov, mkurugenzi wa Taasisi ya Jiokemia na Kemia ya Uchambuzi iliyopewa jina la V. I. NDANI NA. Vernadsky.
Kulingana na makadirio ya Vladislav Shevchenko, mkuu wa idara ya uchunguzi wa mwezi na sayari katika Taasisi ya Astronomical State ya Chuo Kikuu cha Jimbo la Moscow, akiba ya heliamu-3 kwenye setilaiti ya asili ya Dunia itakuwa ya kutosha kwa maelfu ya miaka. Kulingana na wataalamu, kiwango cha chini cha heliamu-3 kwenye Mwezi ni karibu tani elfu 500, kulingana na makadirio ya matumaini zaidi, ni angalau tani milioni 10 hapo. Wakati wa athari ya mchanganyiko wa nyuklia, wakati tani 0.67 za deuterium na tani 1 ya heliamu-3 zinaingia kwenye majibu, nishati hutolewa, ambayo ni sawa na nishati ya mwako wa tani milioni 15 za mafuta. Ikumbukwe kwamba kwa sasa bado ni muhimu kusoma uwezekano wa kiufundi wa kutekeleza athari kama hizo.
Na uchimbaji wa dutu hii kwenye mwezi haitakuwa rahisi. Ingawa heliamu-3 iko kwenye safu ya uso, mkusanyiko wake ni mdogo sana. Shida kuu wakati huu ni ukweli wa uzalishaji wa heliamu kutoka kwa regolith ya mwezi. Yaliyomo ya heliamu-3 inayohitajika na tasnia ya nguvu ni takriban gramu 1 kwa tani 100 za mchanga wa mwezi. Hii inamaanisha kuwa kwa uchimbaji wa tani 1 ya isotopu hii, angalau 100 mln.tani za mchanga wa mwezi.
Katika kesi hiyo, heliamu-3 italazimika kutengwa na heliamu-4 isiyo ya lazima, ambayo mkusanyiko ambao katika regolith ni mara elfu 3 zaidi. Kulingana na Erik Galimov, ili kutoa tani 1 ya heliamu-3 kwenye mwezi, itakuwa muhimu, kama ilivyoelezwa hapo juu, kusindika tani milioni 100 za mchanga wa mwezi. Tunazungumza juu ya sehemu ya Mwezi na eneo la jumla la kilomita za mraba 20, ambayo itahitaji kusindika kwa kina cha mita 3! Wakati huo huo, utaratibu wa kupeleka tani 1 ya mafuta haya Duniani utagharimu angalau dola milioni 100. Lakini kwa kweli, hata kiasi hiki kikubwa sana ni 1% tu ya gharama ya nishati inayoweza kutolewa kwenye mmea wa umeme wa nyuklia kutoka kwa malighafi hii.
Kulingana na makadirio ya Shevchenko, gharama ya kuchimba tani 1 ya heliamu-3, ikizingatiwa uundaji wa miundombinu yote muhimu kwa uzalishaji na utoaji wake kwa Dunia, inaweza kuwa $ 1 bilioni. Wakati huo huo, usafirishaji wa tani 25 za heliamu-3 kwenda Duniani itatgharimu dola bilioni 25, ambayo sio kiasi kikubwa, ikizingatiwa kuwa kiwango hicho cha mafuta kinatosha kutoa vitu vya ardhini kwa nishati kwa mwaka mzima. Faida za mbebaji kama huyo wa nishati zinaonekana wazi ikiwa tunahesabu kuwa Merika peke yake kila mwaka hutumia karibu dola bilioni 40 kwa wabebaji wa nishati.
Kulingana na mahesabu yaliyofanywa na mwanaanga wa Amerika Harrison Schmitt, matumizi ya heliamu-3 katika nishati ya ardhini, ikizingatia gharama zote za utoaji na uzalishaji, inakuwa faida na faida kibiashara wakati utengenezaji wa nishati ya nyuklia kutumia malighafi hii unazidi uwezo ya 5 GW. Kwa kweli, hii inadokeza kwamba hata mmea 1 wa umeme unaotumia mafuta ya mwezi utatosha kufanya uwasilishaji Duniani uwe wa gharama nafuu. Kulingana na makadirio ya Schmitt, kiwango cha gharama za awali hata katika hatua ya utafiti itakuwa karibu dola bilioni 15.
Moja ya chaguzi zinazowezekana za uchimbaji wa heliamu-3 ilipendekezwa na Eric Galimov. Ili kuandaa uchimbaji wa isotopu kutoka kwa uso wa mwezi, anapendekeza kupasha joto regolith hadi nyuzi 700 Celsius. Baada ya hapo, inaweza kumwagika na kuondolewa kwa uso. Kwa mtazamo wa teknolojia za kisasa, taratibu hizi ni rahisi sana na zinajulikana. Mwanasayansi huyo wa Urusi anapendekeza kupokanzwa malighafi katika "oveni za jua" maalum, ambazo zitazingatia jua kwenye regolith kwa kutumia vioo vikubwa vya concave. Katika kesi hii, kutoka kwa mchanga wa mwezi itawezekana kutoa oksijeni, hidrojeni na nitrojeni iliyo ndani yake. Hii inamaanisha kuwa tasnia ya mwezi inaweza kutoa sio malighafi tu ya tata ya nishati ya ardhi, lakini pia mafuta ya roketi kwa roketi zinazoibeba, pamoja na hewa na maji kwa watu wanaofanya kazi kwenye biashara za mwezi. Miradi kama hiyo hivi sasa inafanyiwa kazi huko Merika.
Lakini hii sio yote ambayo mchanga wa mwezi unaweza kutupa. Regolith ina yaliyomo juu ya titani, ambayo kwa muda mrefu itasaidia kuanzisha utengenezaji wa vitu vya miili ya roketi na miundo ya viwandani moja kwa moja kwenye setilaiti ya asili ya Dunia. Katika kesi hii, vifaa vya teknolojia ya hali ya juu tu ya roketi, kompyuta na vyombo vitalazimika kutolewa kwa mwezi. Na hii inaweza kufungua mwelekeo wa pili wa kuahidi kwa uchumi mzima wa mwezi - ujenzi wa spaceport yenye uchumi zaidi, msingi wa kisayansi wa utafiti wa mfumo mzima wa jua.
