Лунная гонка не только про престиж. Этот элемент обогатит победителя
Американская миссия «Артемида II» вывела США вперед в лунной гонке, где главный конкурент — Китай. Все остальные страны пока менее амбициозны. И лишь Вашингтон и Пекин ставят конкретные сроки постройки лунных баз. И все это не просто ради спортивного интереса или престижа.
США и Китай будут бороться за доступ к ценным элементам на спутнике Земли, и один из самых желанных особенно привлекает внимание: гелий-3. Учёные предполагают, что его запасы на Луне стоят триллионы.
Если все пойдет по плану НАСА (Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства), люди снова ступят на Луну всего через несколько лет. И наличие гелия-3 на Луне поможет не только в освоении космоса, но и в генерации энергии для Земли.
Хотя гелий является вторым по распространенности элементом во Вселенной после водорода, на Земле его не так много.
Ценность гелия обусловлена прежде всего его уникальными свойствами и широким спектром применения. Элемент используется, в частности, в качестве охлаждающей жидкости в устройствах магнитно-резонансной томографии, таких как МРТ-сканеры (магнитно-резонансной томографии). Он также используется для создания защитной инертной атмосферы при производстве оптических волокон и полупроводников, а также в дуговой сварке и обнаружении утечек.
Особые надежды исследователи и госдеятели стран, участвующих в лунной гонке, возлагают на изотоп гелия-3 (стабильный изотоп гелия с одним нейтроном), который может использоваться в качестве чистого топлива для разрабатываемых термоядерных реакторов.
Это крайне редкий на Земле изотоп. А вот на спутнике Земли он накопился благодаря солнечному ветру в объемах, оцениваемых в сотни тысяч тонн. С его добычей есть большие сложности и в ближайшей перспективе она маловероятна, но все же возможна даже с сегодняшними технологиями. Она требует переработки миллионов тонн лунной породы. Но результат может окупить все старания из-за высокой цены: 20 млн долларов за килограмм.
По разным оценкам, на Луне можно добыть от 500 000 до 1,3 млн тонн гелия-3. Наиболее богатые залежи учёные ожидают найти в «лунных морях» — темных областях с более старым и толстым слоем реголита.
Для добычи гелия-3 потребуется специальные луноходы-экскаваторы, которые будут снимать верхний слой лунного грунта (реголита), в котором частицы газа накопились под действием солнечного ветра.
Затем этот грунт нужно будет измельчить и нагреть до 500–800°C в герметичных камерах, чтобы высвободить захваченный газ.
Полученную газовую смесь потребуется ещё подвергнуть криогенной очистке, где при сверхнизких температурах гелий-3 отделится от других газов и изотопов.
В итоге с каждой тонны переработанного реголита можно извлечь лишь 0,01–1 грамм гелия-3.