Minerali sulla Luna: teorie, progetti minerari, composizione del suolo e livello di sviluppo tecnologico richiesto

2024 Autore: Henry Conors | [email protected]. Ultima modifica: 2024-02-12 09:19

La luna è un satellite naturale della Terra. Mezzo secolo fa, l'uomo mise piede per la prima volta sulla sua superficie. Da allora, sono apparse vere opportunità per studi scientifici diretti sulla superficie e l'interno di questo oggetto celeste. Ci sono minerali sulla luna? Quali sono queste risorse e possono essere estratte? Troverai le risposte a queste domande nel nostro articolo.

La luna e la sua struttura interna

Il nostro pianeta ha un solo satellite naturale: la Luna. È il satellite più vicino al Sole dell'intero sistema solare. La Luna si trova a una distanza di 384.000 chilometri dalla Terra. Il suo raggio equatoriale è di 1.738 km, che corrisponde all'incirca a 0,27 del raggio terrestre.

Prima di parlare dei minerali sulla Luna, dovresti descrivere la struttura interna di questo corpo celeste nel modo più dettagliato possibile. Allora, cosa sanno gli scienziati oggi?

Come il pianeta Terra, la Luna è costituita da un nucleo, un mantello e una crosta esterna. Il nucleo lunare è relativamente piccolo (solo 350 km di diametro). Contiene molto ferro liquido, ci sono anche impurità di nichel, zolfo e alcuni altri elementi. Intorno al nucleo c'è uno strato di materiale parzialmente fuso risultante dalla cristallizzazione del magma circa 4 miliardi di anni fa (poco dopo la formazione della Luna stessa).

Lo spessore della crosta lunare varia da 10 a 105 chilometri. Inoltre, il suo spessore è notevolmente inferiore sul lato del satellite rivolto verso la Terra. A livello globale, nel rilievo lunare si possono distinguere due zone: continentale montuosa e bassa - i cosiddetti mari lunari. Questi ultimi non sono altro che enormi crateri formatisi a seguito del bombardamento della superficie lunare da parte di asteroidi e meteore.

Superficie della Luna

Siamo già abituati a renderci conto che sotto i nostri piedi c'è uno strato multimetro di rocce sedimentarie - calcari, arenarie, argille. Ma la luna non è la terra. Qui tutto è disposto in modo diverso e semplicemente non ci sono rocce di origine sedimentaria e non possono esserlo. L'intera superficie del nostro satellite è ricoperta di regolite o "terreno lunare". Questa è una miscela di detriti fini e polvere fine, formatasi a seguito del costante bombardamento di meteoriti.

Lo spessore dello strato di regolite della Luna può raggiungere diverse decine di metri. E in alcune zone della superficie non supera i due centimetri. Esternamente, questo strato ricorda una coltre di polvere grigio-marrone. A proposito, io stessoIl termine "regolith" deriva da due parole greche: "lithos" (pietra) e "rheos" (coperta). Curiosamente, l'odore della regolite ricordava agli astronauti il caffè bruciato.

Va notato che il costo del trasporto di un chilogrammo di materia dalla luna è stimato in circa 40mila dollari. Tuttavia, gli americani, in totale, hanno già consegnato sulla Terra oltre 300 chilogrammi di regolite da diverse parti della superficie del satellite. Ciò ha permesso agli scienziati di condurre un'analisi approfondita del suolo lunare.

Come si è scoperto, la regolite è sciolta e piuttosto eterogenea. Allo stesso tempo, si attacca bene in grumi, il che si spiega con l'assenza di un film di ossido. Nello strato superiore di regolite (non più profondo di 60 cm) predominano particelle di dimensioni fino a un millimetro. Il suolo lunare è completamente disidratato. Si basa su bas alti e plagioclasi, che hanno una composizione quasi simile alla Terra.

Quindi, ci sono dei minerali sulla Luna sotto lo strato di regolite? Imparerai di più su questo più avanti nel nostro articolo.

Minerali sulla Luna: elenco completo

Non dimenticare che la Terra e la Luna sono, infatti, sorellastre. Pertanto, è improbabile che le viscere del nostro unico satellite nascondano sensazioni minerali. Ma ancora, quali minerali ci sono sulla luna? Scopriamolo.

Petrolio, carbone, gas naturale… Queste risorse minerarie non esistono e non possono esistere sulla Luna, perché sono tutte di origine biogenica. Dal momento che non c'è atmosfera o vita organica sul nostro satellite, la loro formazionesemplicemente impossibile.

Tuttavia, nelle viscere della luna giacciono vari metalli. In particolare ferro, alluminio, titanio, torio, cromo, magnesio. La composizione della regolite lunare contiene anche potassio, sodio, silicio e fosforo. Con l'aiuto della stazione interplanetaria automatica Lunar Prospector, lanciata nel 1998, è stato anche possibile determinare la localizzazione di un particolare metallo sulla superficie lunare. Quindi, ad esempio, una mappa della distribuzione del torio sulla luna è simile a:

In generale, tutte le rocce lunari e i minerali possono essere divisi in tre gruppi:

1. Bas alti dei mari lunari (pirosseno, plagioclasio, ilmenite, olivina).
2. Kreep-rocce (potassio, fosforo, terre rare).
3. Rocce ANT (norite, troctolite, anortosite).

Tra l' altro, sulla Luna sono state scoperte importanti riserve d'acqua sotto forma di ghiaccio (circa 1,6 miliardi di tonnellate in totale).

Elio-3

Forse il principale e il più promettente in termini di sviluppo di fossili sulla luna è l'isotopo dell'elio-3. I terrestri lo considerano un possibile combustibile termonucleare. Quindi, secondo l'astronauta americano Garrison Schmidt, l'estrazione di questo isotopo leggero dell'elio nel prossimo futuro sarà in grado di risolvere il problema della crisi energetica sulla Terra.

L'elio-3 viene spesso definito il "carburante del futuro" nei circoli scientifici. Sulla Terra, è estremamente raro. Tutte le riserve di questo isotopo sul nostro pianeta sono stimate dagli scienziati in non più di una tonnellata. Sulla base di ciò, il costo di un grammo di una sostanza è pari a mille dollari. Tuttavia, un grammol'elio-3 può sostituire fino a 15 tonnellate di petrolio.

Vale la pena notare che non sarà facile stabilire il processo di estrazione dell'elio-3 sulla superficie della luna. Il problema è che una tonnellata di regolite contiene solo 10 mg di carburante prezioso. Cioè, per sviluppare questa risorsa sulla superficie del nostro satellite, sarà necessario costruire un vero e proprio complesso di estrazione e lavorazione. Ovviamente, questo non è fattibile nei prossimi decenni.

Progetti minerari sulla luna

L'umanità sta già pensando seriamente alla colonizzazione della luna e allo sviluppo delle sue risorse minerarie. L'estrazione teorica sulla luna è del tutto possibile. Ma in pratica, questo è molto difficile da implementare. Per questo, infatti, sulla superficie del nostro satellite, sarà necessario creare un'adeguata infrastruttura industriale. Inoltre, tutto ciò di cui hai bisogno dovrà essere portato dalla Terra: materiali, acqua, carburante, attrezzature, ecc.

Tuttavia, alcuni progetti sono già in fase di sviluppo. Pertanto, la società americana SEC sta pianificando di impegnarsi seriamente nell'estrazione del ghiaccio lunare e nella produzione di carburante per veicoli spaziali basati su di esso. Per questo, è previsto l'uso sia di robot che di persone viventi. A fine 2017, la NASA ha annunciato l'accettazione di applicazioni con proposte tecnologiche per l'estrazione di risorse dagli oggetti spaziali. Gli specialisti di questo dipartimento sperano che il mining diventi una re altà entro il 2025.

Ma la Cina è seriamente interessata agli elementi delle terre rare contenuti nella crosta lunare. Per studiare e padroneggiaredi questa risorsa, il paese prevede di istituire una base di ricerca speciale sulla luna. La Federazione Russa non è indietro rispetto alle principali potenze spaziali. Entro il 2025, Roscosmos prevede di creare una serie di robot per l'estrazione mineraria sulla Luna.

In conclusione…

Non ci sono minerali sulla Luna in quanto tali. Almeno nella nostra, terrena, comprensione di questo termine. Tuttavia, nella crosta lunare sono stati trovati numerosi metalli, in particolare nella regolite. Tra questi ci sono ferro, alluminio, titanio, torio, cromo, magnesio e altri. L'estrazione di risorse minerarie sulla superficie della Luna è teoricamente possibile, ma praticamente non ancora fattibile.