달은 지구의 자연 위성입니다. 반세기 전에 사람은 처음으로 표면을 밟았습니다. 그 이후로이 천체의 표면과 창자에 대한 직접적인 과학적 연구를위한 실제 기회가 나타났습니다. 달에 미네랄이 있습니까? 이러한 자원은 무엇이며 채굴 할 수 있습니까? 이 기사에서 이러한 질문에 대한 답변을 찾을 수 있습니다.
달과 그 내부 구조
우리 행성에는 달이 하나 뿐인 자연 위성이 있습니다. 전체 태양계 내에서 태양과 가장 가까운 위성입니다. 달은 지구에서 384 천 km 떨어져 있습니다. 적도 반경은 1738km로 지구 반경의 0.27에 해당합니다.
달의 미네랄에 대해 이야기하기 전에이 천체의 내부 구조를 가능한 한 많이 설명해야합니다. 오늘날 과학자들은 무엇을 알고 있습니까?
지구와 마찬가지로 달은 핵심, 맨틀 및 외피로 구성됩니다. 음력은 상대적으로 작습니다 (직경 350km). 그것은 많은 액체 철분을 함유하고 있으며 니켈, 황의 불순물 및 다른 원소들도 있습니다. 핵심 주위에는 약 40 억 년 전에 (달 자체가 형성된 직후) 마그마의 결정화로 인해 부분적으로 녹은 물질 층이 있습니다.
음력 지각의 두께는 10km에서 105km까지 다양합니다. 또한 지구를 향한 위성의 측면에서 두께가 눈에 띄게 작습니다. 전 세계적으로 달의 구호에서 두 개의 지역, 즉 산악 대륙과 낮은 지역-소위 달의 바다를 구별 할 수 있습니다. 후자는 소행성과 유성에 의한 달 표면의 충격의 결과로 형성된 거대한 분화구에 지나지 않습니다.
달 표면
우리는 이미 발 아래에 석회암, 사암, 점토와 같은 멀티 미터 두께의 퇴적암이 있음을 깨닫는 데 익숙합니다. 그러나 달은 지구가 아닙니다. 여기에는 모든 것이 다르게 배열되어 있으며, 퇴적암의 돌은 단순히 존재하지 않으며 존재할 수 없습니다. 위성의 전체 표면은 regolith 또는“음력 토양”으로 덮여 있습니다. 이것은 일정한 운석 충격으로 인해 생성 된 미세한 재질과 미세한 먼지의 혼합물입니다.
달의 regolithic 층의 두께는 수십 미터에 이릅니다. 그리고 표면의 일부에서는 2 센티미터를 초과하지 않습니다. 바깥쪽으로이 레이어는 회색 갈색 먼지 담요와 비슷합니다. 그건 그렇고, “regolith”라는 용어 자체는“lithos”(석재)와“reos”(담요)라는 두 그리스어 단어에서 유래했습니다. 흥미롭게도 냄새가 나는 regolith는 우주 비행사들에게 타는 커피의 향기를 상기시켰다.
달에서 1 킬로그램의 물질을 운송하는 데 드는 비용은 약 4 만 달러로 추정됩니다. 그럼에도 불구하고, 미국인들은 전체적으로 이미 위성 표면의 다른 부분에서 300 킬로그램의 regolith를 지구에 전달했습니다. 이를 통해 과학자들은 달 토양을 철저히 분석 할 수있었습니다.
결과적으로 regolith는 부서지기 쉽고 다소 이질적입니다. 또한, 그것은 뭉침에 잘 붙으며, 이는 산화막이없는 것으로 설명된다. regolith의 상층 (60 나노 미터보다 깊지 않음)에서 최대 1 밀리미터 크기의 입자가 우선합니다. 달 토양은 완전히 탈수됩니다. 그것은 현무암과 plagioclases를 기본으로하며, 그 구성은 지상의 것과 거의 유사합니다.
그래서 달에 regolith 층 아래에 미네랄이 있습니까? 이 기사의 뒷부분에서 이에 대해 자세히 알아볼 것입니다.
달의 광물: 완전한 목록
지구와 달은 실제로 반 자매라는 것을 잊지 마십시오. 그러므로 우리의 유일한 위성의 창자가 어떤 광물 감각도 감추지 못할 것입니다. 그러나 여전히 달에 어떤 미네랄이 있습니까? 바로 잡자
석유, 석탄, 천연 가스 … 달에 이러한 광물 자원은 존재하지 않으며 존재할 수 없습니다. 그것들은 모두 생물 기원이기 때문입니다. 위성에는 대기 또는 유기 생명체가 없기 때문에 단순히 형성이 불가능합니다.
그러나 다양한 금속이 달의 창자에 놓여 있습니다. 특히, 철, 알루미늄, 티타늄, 토륨, 크롬, 마그네슘. 칼륨, 나트륨, 규소 및 인은 또한 음력 regolith의 구성에서 발견됩니다. 1998 년에 시작된 자동 행성 간 스테이션 Lunar Prospector를 사용하여 달 표면에서 금속의 위치를 결정할 수도있었습니다. 예를 들어 달에 토륨 분포지도는 다음과 같습니다.
일반적으로 모든 음력 및 광물은 세 그룹으로 나눌 수 있습니다.
- 달의 바다 현무암 (pyroxene, plagioclase, ilmenite, olivine).
- KREEP 암석 (칼륨, 인, 희토류).
- 개미 바위 (영양, 트 로크 라이트, 거식증).
무엇보다도 얼음 형태의 상당한 양의 물이 달에서 발견되었습니다 (총 약 16 억 톤).
헬륨 3
아마도 헬륨 -3 동위 원소는 달의 화석 탐사 측면에서 가장 유망한 것으로 보인다. 지구인들은 그것을 가능한 열핵 연료로 간주합니다. 따라서 미국 우주 비행사 인 해리슨 슈미트 (Harrison Schmidt)에 따르면 조만간이 가벼운 헬륨 동위 원소를 추출하면 지구의 에너지 위기 문제를 해결할 수있을 것입니다.
과학계의 헬륨 -3은 종종 "미래의 연료"라고 불립니다. 지구상에서는 극히 드 rare니다. 지구상에서이 동위 원소의 모든 매장량은 과학자에 의해 1 톤 이하로 추정됩니다. 이를 바탕으로 1 그램의 물질 비용은 천 달러와 같습니다. 동시에, 1 그램의 헬륨 -3은 최대 15 톤의 오일을 대체 할 수 있습니다.
달 표면에 헬륨 -3을 생성하는 과정을 확립하는 것은 쉽지 않을 것이라는 점은 주목할 가치가 있습니다. 문제는 1 톤의 regolith에 10mg의 귀중한 연료 만 포함되어 있다는 것입니다. 즉, 위성 표면에서이 리소스를 개발하려면 실제 마이닝 및 처리 컴플렉스를 구축해야합니다. 분명히, 이것은 앞으로 수십 년 동안 실현 될 수 없습니다.
달에 광산 프로젝트
인류는 달의 식민지화와 광물 자원의 개발에 대해 진지하게 생각하고 있습니다. 달의 이론적 채굴이 가능합니다. 그러나 실제로 구현하기는 매우 어렵습니다. 실제로이를 위해서는 위성 표면에 적절한 산업 인프라를 만들어야합니다. 또한 필요한 모든 것-재료, 물, 연료, 장비 등 지구에서 가져와야합니다.
그럼에도 불구하고 특정 프로젝트는 이미 개발되고 있습니다. 따라서 미국 회사 SEC는 우주선 용 연료를 기반으로 달 얼음 추출 및 생산에 진지하게 참여할 계획입니다. 이를 위해 로봇과 살아있는 사람들을 모두 사용할 계획입니다. 2017 년 말, NASA는 우주 물체에서 자원을 추출하기위한 기술적 제안이있는 응용 프로그램의 수용을 발표했습니다. 이 부서의 전문가들은 2025 년까지 채굴이 현실이되기를 희망합니다.
그러나 중국은 달의 지각에 포함 된 희토류 원소에 심각하게 관심을 갖고 있습니다. 이 자원을 연구하고 개발하기 위해이 나라는 달에 특별한 연구 기반을 구축 할 계획이다. 러시아는 주요 우주 권력에 그리 멀지 않습니다. Roscosmos는 2025 년까지 달에 채굴하기위한 일련의 로봇을 만들 계획입니다.
