Саран дээрх ашигт малтмал: онол, уул уурхайн төслүүд, хөрсний найрлага, технологийн хөгжлийн шаардлагатай түвшин

2024 Зохиолч: Henry Conors | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-02-12 10:59

Сар бол дэлхийн байгалийн хиймэл дагуул юм. Хагас зуун жилийн өмнө хүн анх түүний гадаргуу дээр хөл тавьжээ. Түүнээс хойш энэхүү селестиел биетийн гадаргуу ба дотоод байдлыг шинжлэх ухааны шууд судлах бодит боломжууд гарч ирэв. Саран дээр ашигт малтмал байдаг уу? Эдгээр нөөц нь юу вэ, тэдгээрийг олборлож болох уу? Та эдгээр асуултын хариултыг манай нийтлэлээс олох болно.

Сар ба түүний дотоод бүтэц

Манай гараг ганцхан байгалийн хиймэл дагуултай - Сар. Энэ бол нарны аймгийн бүхэл бүтэн наранд хамгийн ойр орших хиймэл дагуул юм. Сар дэлхийгээс 384 мянган километрийн зайд оршдог. Түүний экваторын радиус нь 1,738 км бөгөөд энэ нь дэлхийн 0.27 радиустай ойролцоо байна.

Саран дээрх ашигт малтмалын тухай ярихаасаа өмнө энэ селестиел биеийн дотоод бүтцийг аль болох нарийвчлан тайлбарлах хэрэгтэй. Тэгвэл өнөөдөр эрдэмтэд юу мэддэг вэ?

Сар нь Дэлхий гарагтай адил цөм, манти, гадна царцдасаас бүрддэг. Сарны цөм харьцангуй бага (ердөө 350 км диаметртэй). Энэ нь маш их шингэн төмөр агуулдаг бөгөөд никель, хүхэр болон бусад зарим элементүүдийн хольцууд байдаг. Цөмийг тойрсон хэсэг нь 4 тэрбум жилийн өмнө (Сар өөрөө үүссэний дараахан) магмын талсжилтын үр дүнд үүссэн хэсэгчилсэн хайлсан материалын давхарга юм.

Сарны царцдасын зузаан 10-105 километрийн хооронд хэлбэлздэг. Түүгээр ч зогсохгүй түүний зузаан нь хиймэл дагуулын дэлхий рүү чиглэсэн талд мэдэгдэхүйц бага байдаг. Дэлхий даяар сарны рельефийн хоёр бүсийг ялгаж салгаж болно: уулархаг эх газрын ба намархаг - сарны тэнгис гэж нэрлэгддэг. Сүүлийнх нь сарны гадаргууг астероид болон солироор бөмбөгдсөний үр дүнд үүссэн асар том тогооноос өөр зүйл биш юм.

Сарны гадаргуу

Бидний хөл дор шохойн чулуу, элсэн чулуу, шавар зэрэг олон метрийн тунамал чулуулгийн давхарга байдгийг бид аль хэдийн ойлгож дассан. Гэхдээ сар бол дэлхий биш юм. Энд бүх зүйл өөрөөр зохион байгуулагдсан бөгөөд тунамал гаралтай чулуулаг байдаггүй бөгөөд байж болохгүй. Манай хиймэл дагуулын гадаргуу бүхэлдээ реголит буюу "сарны хөрс"-ээр бүрхэгдсэн байдаг. Энэ нь солирын байнгын бөмбөгдөлтөөс үүссэн нарийн ширхэгтэй тоос ба нарийн ширхэгтэй тоосны холимог юм.

Сарны реголитын давхаргын зузаан хэдэн арван метр хүрч болно. Мөн гадаргуугийн зарим хэсэгт энэ нь хоёр сантиметрээс хэтрэхгүй байна. Гаднах байдлаар энэ давхарга нь саарал хүрэн хөнжилтэй төстэй. Дашрамд хэлэхэд, би өөрөө"Реголит" гэсэн нэр томъёо нь "литос" (чулуу) ба "реос" (хөнжил) гэсэн хоёр грек үгнээс гаралтай. Сонирхолтой нь реголитийн үнэр сансрын нисгэгчдэд шатсан кофег санагдуулсан юм.

Сарнаас нэг кг бодис зөөвөрлөхөд ойролцоогоор 40 мянган ам.доллар зарцуулагдана гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Гэсэн хэдий ч америкчууд хиймэл дагуулын гадаргын янз бүрийн хэсгээс нийтдээ 300 гаруй кг реголитийг дэлхий рүү аль хэдийн хүргэсэн байна. Энэ нь эрдэмтэд сарны хөрсөнд нарийн шинжилгээ хийх боломжийг олгосон.

Мэдэгдэж байгаагаар реголит нь сул, нэлээд ялгаатай байдаг. Үүний зэрэгцээ энэ нь бөөндөө сайн наалддаг бөгөөд энэ нь оксидын хальс байхгүйтэй холбоотой юм. Реголитийн дээд давхаргад (60 см-ээс ихгүй гүн) нэг миллиметр хүртэлх хэмжээтэй хэсгүүд давамгайлдаг. Сарны хөрс бүрэн усгүйжсэн байна. Энэ нь бүтэцээрээ дэлхийтэй бараг төстэй базальт ба плагиоклаз дээр суурилдаг.

Тэгвэл саран дээр реголитийн давхарга дор ямар нэгэн ашигт малтмал байдаг уу? Та энэ талаар дараа нь манай нийтлэлээс илүү ихийг мэдэх болно.

Саран дээрх ашигт малтмал: бүрэн жагсаалт

Дэлхий сар хоёр яг үнэндээ эгч дүүс гэдгийг битгий мартаарай. Тиймээс бидний цорын ганц хиймэл дагуулын гэдэс ямар ч ашигт малтмалын мэдрэмжийг нуух нь юу л бол. Гэсэн хэдий ч саран дээр ямар ашигт малтмал байдаг вэ? Үүнийг ойлгоцгооё.

Нефть, нүүрс, байгалийн хий… Эдгээр ашигт малтмалын нөөцүүд саран дээр байхгүй, байж ч болохгүй, учир нь бүгд биоген гаралтай. Манай хиймэл дагуул дээр агаар мандал, органик амьдрал байхгүй тул тэдгээрийн үүсэхзүгээр л боломжгүй.

Гэхдээ сарны гэдсэнд янз бүрийн металлууд оршдог. Ялангуяа төмөр, хөнгөн цагаан, титан, тори, хром, магни. Сарны реголитийн найрлагад мөн кали, натри, цахиур, фосфор орно. 1998 онд хөөргөсөн гариг хоорондын автомат станцын тусламжтайгаар сарны гадаргуу дээрх тодорхой металлын байршлыг тодорхойлох боломжтой болсон. Жишээлбэл, саран дээрх торийн тархалтын газрын зураг нь:

Ерөнхийдөө сарны бүх чулуулаг, эрдсийг гурван бүлэгт хувааж болно:

1. Сарны тэнгисийн базальтууд (пироксен, плагиоклаз, ильменит, оливин).
2. KREEP-чулуулаг (кали, фосфор, газрын ховор элемент).
3. АНТ-чулуулаг (норит, троктолит, анортозит).

Бусад зүйлсээс гадна саран дээр мөс хэлбэрийн их хэмжээний усны нөөц илэрсэн (нийтдээ 1.6 тэрбум тонн).

Гелий-3

Саран дээрх чулуужсан олдворыг хөгжүүлэх гол бөгөөд хамгийн ирээдүйтэй зүйл бол гелий-3 изотоп юм. Дэлхийн хүмүүс үүнийг термоядролын түлш гэж үздэг. Ийнхүү Америкийн сансрын нисэгч Гаррисон Шмидтийн хэлснээр ойрын ирээдүйд гелийн энэхүү хөнгөн изотопыг гаргаж авснаар дэлхий дээрх эрчим хүчний хямралын асуудлыг шийдвэрлэх боломжтой болно.

Гелиум-3-ыг шинжлэх ухааны хүрээлэлд "ирээдүйн түлш" гэж нэрлэдэг. Дэлхий дээр энэ нь маш ховор тохиолддог. Манай гараг дээрх энэ изотопын бүх нөөцийг эрдэмтэд нэг тонноос илүүгүй гэж тооцдог. Үүний үндсэн дээр нэг грамм бодисын өртөг мянган доллартай тэнцэж байна. Гэсэн хэдий ч нэг граммгелий-3 нь 15 тонн хүртэлх тосыг орлуулах боломжтой.

Сарны гадаргуу дээр гелий-3-ыг гаргаж авах процессыг тогтооход амаргүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Асуудал нь нэг тонн реголит нь ердөө 10 мг үнэ цэнэтэй түлш агуулдаг. Өөрөөр хэлбэл, манай хиймэл дагуулын гадаргуу дээрх энэ нөөцийг хөгжүүлэхийн тулд жинхэнэ олборлолт, боловсруулалтын цогцолбор байгуулах шаардлагатай болно. Энэ нь ойрын хэдэн арван жилд хэрэгжих боломжгүй нь ойлгомжтой.

Сарны уул уурхайн төслүүд

Хүн төрөлхтөн сарыг колоничлох, ашигт малтмалын нөөцөө ашиглах талаар нухацтай бодож эхэлжээ. Саран дээр онолын олборлолт хийх бүрэн боломжтой. Гэвч практик дээр үүнийг хэрэгжүүлэхэд маш хэцүү байдаг. Үнэхээр үүний тулд манай хиймэл дагуулын гадаргуу дээр үйлдвэрлэлийн зохих дэд бүтцийг бий болгох шаардлагатай болно. Түүгээр ч барахгүй материал, ус, түлш, тоног төхөөрөмж гэх мэт шаардлагатай бүх зүйлийг эх дэлхийгээс авчрах болно.

Гэсэн хэдий ч тодорхой төслүүдийг боловсруулж байна. Ийнхүү Америкийн SEC компани сарны мөс олборлох, түүн дээр тулгуурлан сансрын хөлөгт түлш үйлдвэрлэх ажилд нухацтай оролцохоор төлөвлөж байна. Үүний тулд робот болон амьд хүмүүсийг хоёуланг нь ашиглахаар төлөвлөж байна. 2017 оны сүүлээр НАСА сансрын биетүүдээс нөөц олборлох технологийн санал бүхий өргөдлийг хүлээн авч байгаагаа зарлав. Тус газрын мэргэжилтнүүд 2025 он гэхэд уул уурхай бодит ажил болно гэж найдаж байна.

Гэхдээ Хятад улс сарны царцдас дахь газрын ховор элементийг нухацтай сонирхож байна. Сурах, эзэмшихЭнэ нөөцөөс тус улс саран дээр тусгай судалгааны бааз байгуулахаар төлөвлөж байна. ОХУ нь сансрын тэргүүлэх гүрнүүдээс хоцрохгүй. 2025 он гэхэд Роскосмос саран дээр олборлолт хийх хэд хэдэн робот бүтээхээр төлөвлөж байна.

Дүгнэж хэлэхэд…

Саран дээр тийм ашигт малтмал байдаггүй. Наад зах нь энэ нэр томъёоны талаархи бидний, дэлхийн ойлголтод. Гэсэн хэдий ч сарны царцдас, ялангуяа реголитээс хэд хэдэн металл олдсон. Тэдгээрийн дотор төмөр, хөнгөн цагаан, титан, торий, хром, магни болон бусад. Сарны гадарга дээрх ашигт малтмалын нөөцийг олборлох нь онолын хувьд боломжтой боловч практикт хараахан боломжгүй байна.