Mineral di Bulan: teori, proyek pertambangan, komposisi tanah, dan tingkat perkembangan teknologi yang diperlukan

2024 Pengarang: Henry Conors | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-02-12 09:02

Bulan adalah satelit alami Bumi. Setengah abad yang lalu, manusia pertama kali menginjakkan kaki di permukaannya. Sejak itu, peluang nyata telah muncul untuk studi ilmiah langsung tentang permukaan dan interior benda langit ini. Apakah ada mineral di bulan? Apa saja sumber daya ini, dan dapatkah ditambang? Anda akan menemukan jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini di artikel kami.

Bulan dan struktur dalamnya

Planet kita hanya memiliki satu satelit alami - Bulan. Ini adalah satelit terdekat dengan Matahari di seluruh tata surya. Bulan berada pada jarak 384.000 kilometer dari Bumi. Jari-jari khatulistiwanya adalah 1.738 km, yang kira-kira setara dengan 0,27 jari-jari Bumi.

Sebelum berbicara tentang mineral di Bulan, Anda harus menjelaskan struktur internal benda angkasa ini sedetail mungkin. Jadi apa yang diketahui para ilmuwan hari ini?

Seperti planet Bumi, Bulan terdiri dari inti, mantel, dan kerak luar. Inti bulan relatif kecil (diameter hanya 350 km). Ini mengandung banyak zat besi cair, ada juga pengotor nikel, belerang dan beberapa elemen lainnya. Di sekeliling inti terdapat lapisan material cair sebagian yang dihasilkan dari kristalisasi magma sekitar 4 miliar tahun yang lalu (tidak lama setelah pembentukan Bulan itu sendiri).

Ketebalan kerak bulan bervariasi dari 10 hingga 105 kilometer. Apalagi ketebalannya terasa lebih kecil di sisi satelit yang menghadap Bumi. Secara global, dua zona dapat dibedakan dalam relief bulan: benua pegunungan dan dataran rendah - yang disebut laut bulan. Yang terakhir tidak lebih dari kawah besar yang terbentuk sebagai akibat dari pemboman permukaan Bulan oleh asteroid dan meteor.

Permukaan Bulan

Kita sudah terbiasa menyadari bahwa di bawah kaki kita terdapat lapisan batuan sedimen setinggi beberapa meter - batugamping, batupasir, lempung. Tapi bulan bukanlah bumi. Di sini semuanya diatur secara berbeda, dan tidak ada batu yang berasal dari sedimen dan tidak mungkin. Seluruh permukaan satelit kami ditutupi dengan regolith atau "tanah bulan". Ini adalah campuran bahan detrital halus dan debu halus, yang terbentuk sebagai hasil dari pemboman meteorit yang konstan.

Ketebalan lapisan regolith Bulan bisa mencapai beberapa puluh meter. Dan di beberapa area permukaan, itu tidak melebihi dua sentimeter. Secara lahiriah, lapisan ini menyerupai selimut debu abu-abu-cokelat. Ngomong-ngomong, diriku sendiriIstilah "regolith" berasal dari dua kata Yunani: "lithos" (batu) dan "rheos" (selimut). Anehnya, bau regolith mengingatkan para astronot akan kopi yang dibakar.

Perlu dicatat bahwa biaya pengangkutan satu kilogram materi dari bulan diperkirakan sekitar 40 ribu dolar. Namun demikian, Amerika, secara total, telah mengirimkan lebih dari 300 kilogram regolith ke Bumi dari berbagai bagian permukaan satelit. Hal ini memungkinkan para ilmuwan untuk melakukan analisis menyeluruh terhadap tanah bulan.

Ternyata, regolitnya longgar dan cukup heterogen. Pada saat yang sama, ia menempel dengan baik menjadi gumpalan, yang dijelaskan oleh tidak adanya film oksida. Di lapisan atas regolith (tidak lebih dalam dari 60 cm), partikel berukuran hingga satu milimeter mendominasi. Tanah bulan benar-benar mengalami dehidrasi. Ini didasarkan pada basal dan plagioklas, yang komposisinya hampir mirip dengan Bumi.

Jadi, apakah ada mineral di Bulan di bawah lapisan regolith? Anda akan mempelajari lebih lanjut tentang ini nanti di artikel kami.

Mineral di Bulan: daftar lengkap

Jangan lupa bahwa Bumi dan Bulan sebenarnya adalah saudara tiri. Oleh karena itu, tidak mungkin perut satu-satunya satelit kita menyembunyikan sensasi mineral apa pun. Tapi tetap saja, mineral apa yang ada di bulan? Mari kita cari tahu.

Minyak, batu bara, gas alam… Sumber daya mineral ini tidak dan tidak dapat ada di Bulan, karena semuanya berasal dari biogenik. Karena tidak ada atmosfer atau kehidupan organik di satelit kita, pembentukannyatidak mungkin.

Namun, berbagai logam ada di perut bulan. Secara khusus, besi, aluminium, titanium, torium, kromium, magnesium. Komposisi regolith bulan juga mengandung kalium, natrium, silikon, dan fosfor. Dengan bantuan stasiun antarplanet otomatis Lunar Prospector, diluncurkan pada tahun 1998, juga dimungkinkan untuk menentukan lokalisasi logam tertentu di permukaan bulan. Jadi, misalnya, peta sebaran thorium di bulan terlihat seperti:

Secara umum, semua batuan dan mineral bulan dapat dibagi menjadi tiga kelompok:

Bas alt dari laut bulan (piroksin, plagioklas, ilmenit, olivin).
KREEP-batuan (kalium, fosfor, unsur tanah jarang).
ANT-batuan (norit, troctolite, anorthosite).

Di antaranya, cadangan air yang signifikan dalam bentuk es juga telah ditemukan di Bulan (total sekitar 1,6 miliar ton).

Helium-3

Mungkin yang utama dan paling menjanjikan dalam hal perkembangan fosil di bulan adalah isotop helium-3. Penduduk bumi menganggapnya sebagai kemungkinan bahan bakar termonuklir. Dengan demikian, menurut astronot Amerika Garrison Schmidt, ekstraksi isotop ringan helium ini dalam waktu dekat akan dapat memecahkan masalah krisis energi di Bumi.

Helium-3 sering disebut sebagai "bahan bakar masa depan" di kalangan ilmiah. Di Bumi, ini sangat langka. Semua cadangan isotop ini di planet kita diperkirakan oleh para ilmuwan tidak lebih dari satu ton. Berdasarkan ini, biaya satu gram zat sama dengan seribu dolar. Namun, satu gramhelium-3 dapat menggantikan hingga 15 ton minyak.

Perlu dicatat bahwa tidak akan mudah untuk menetapkan proses ekstraksi helium-3 di permukaan bulan. Masalahnya adalah satu ton regolith hanya mengandung 10 mg bahan bakar yang berharga. Artinya, untuk mengembangkan sumber daya ini di permukaan satelit kami, perlu membangun kompleks penambangan dan pemrosesan yang nyata. Jelas, ini tidak mungkin dilakukan dalam beberapa dekade mendatang.

Proyek penambangan bulan

Manusia sudah serius memikirkan kolonisasi bulan, dan pengembangan sumber daya mineralnya. Penambangan teoretis di bulan sangat mungkin dilakukan. Namun dalam praktiknya, hal ini sangat sulit untuk diterapkan. Memang, untuk ini, di permukaan satelit kami, perlu dibuat infrastruktur industri yang sesuai. Selain itu, semua yang Anda butuhkan harus dibawa dari Bumi - bahan, air, bahan bakar, peralatan, dll.

Namun, beberapa proyek sedang dikembangkan. Dengan demikian, perusahaan Amerika SEC berencana untuk secara serius terlibat dalam ekstraksi es bulan dan produksi bahan bakar untuk pesawat ruang angkasa berdasarkan itu. Untuk ini, direncanakan menggunakan robot dan manusia hidup. Pada akhir 2017, NASA mengumumkan penerimaan aplikasi dengan proposal teknologi untuk ekstraksi sumber daya dari objek luar angkasa. Spesialis dari departemen ini berharap pertambangan akan menjadi kenyataan pada tahun 2025.

Tapi China sangat tertarik dengan unsur tanah jarang yang terkandung di kerak bulan. Untuk belajar dan menguasaidari sumber daya ini, negara berencana untuk mendirikan basis penelitian khusus di bulan. Federasi Rusia tidak ketinggalan dari kekuatan luar angkasa terkemuka. Pada tahun 2025, Roscosmos berencana membuat serangkaian robot untuk menambang di Bulan.

Kesimpulannya…

Tidak ada mineral seperti itu di Bulan. Setidaknya dalam pemahaman duniawi kita tentang istilah ini. Namun demikian, sejumlah logam telah ditemukan di kerak bulan, khususnya di regolith. Diantaranya adalah besi, aluminium, titanium, thorium, chromium, magnesium dan lain-lain. Ekstraksi sumber daya mineral di permukaan Bulan secara teoritis dimungkinkan, tetapi secara praktis belum layak.