Айдагы минералдар: теориялар, тоо-кен долбоорлору, кыртыштын курамы жана технологиялык өнүгүүнүн талап кылынган деңгээли

2024 Автор: Henry Conors | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-02-12 10:21

Ай - Жердин табигый спутниги. Жарым кылым мурда адам биринчи жолу анын бетине бут баскан. Ошондон бери бул асман объектисинин бетин жана ички бетин түз илимий изилдөө үчүн реалдуу мүмкүнчүлүктөр пайда болду. Айда минералдар барбы? Бул кандай ресурстар жана аларды казып алса болобу? Бул суроолорго жоопту биздин макаладан таба аласыз.

Ай жана анын ички түзүлүшү

Биздин планетанын бир гана табигый спутниги бар - Ай. Бул бүткүл Күн системасындагы Күнгө эң жакын спутник. Ай Жерден 384 000 километр алыстыкта жайгашкан. Анын экватордук радиусу 1738 км, бул болжол менен Жердин 0,27 радиусуна туура келет.

Айдагы минералдар жөнүндө сөз кылуудан мурун бул асман телонун ички түзүлүшүн мүмкүн болушунча кеңири сүрөттөп берүү керек. Бүгүн илимпоздор эмнени билишет?

Ай Жер планетасы сыяктуу өзөктөн, мантиядан жана сырткы кабыктан турат. Айдын өзөгү салыштырмалуу кичине (диаметри 350 км гана). Анын курамында суюк темир көп, никель, күкүрт жана башка элементтердин аралашмалары да бар. Ядрону курчап турган жарым-жартылай эриген материалдын катмары болжол менен 4 миллиард жыл мурун магманын кристаллдашуусунун натыйжасында пайда болгон (Айдын өзү пайда болгондон көп өтпөй).

Айдын кыртышынын калыңдыгы 10дон 105 километрге чейин өзгөрөт. Анын үстүнө, анын калыңдыгы спутниктин Жерди караган тарабында байкаларлык азыраак. Айдын рельефинде бүткүл дүйнөлүк эки зонаны бөлүүгө болот: тоолуу континенттик жана ылдыйкы - Ай деңиздери деп аталган. Акыркылар Айдын үстүн астероиддер жана метеорлор менен бомбалоонун натыйжасында пайда болгон чоң кратерлерден башка эч нерсе эмес.

Айдын бети

Биздин бутубуздун астында көп метрлик чөкмө тектердин катмары - акиташ, кумдук, чопо бар экенин түшүнүүгө көнүп калганбыз. Бирок ай жер эмес. Бул жерде баары башкача жайгаштырылган, жөн гана чөкмө тектер жок жана болушу мүмкүн эмес. Биздин жандоочубуздун буткул бети реголит же «ай топурагы» менен капталган. Бул метеориттердин тынымсыз бомбалоосунун натыйжасында пайда болгон майда майдалоочу материал менен майда чаңдын аралашмасы.

Айдын реголит катмарынын калыңдыгы бир нече ондогон метрге жетиши мүмкүн. Ал эми бетинин кээ бир жерлеринде эки сантиметрден ашпайт. Сыртынан караганда, бул катмар боз-күрөң топуракка окшош. Баса, өзүм"Реголит" термини эки грек сөзүнөн келип чыккан: "lithos" (таш) жана "rheos" (жууркан). Кызыгы, реголиттин жыты астронавттарга күйүп кеткен кофени эске салды.

Айдан бир килограмм затты ташуу баасы болжол менен 40 миң долларга бааланганын белгилей кетүү керек. Ошого карабастан, америкалыктар жалпысынан спутниктин бетинин ар кайсы жерлеринен Жерге 300 килограммдан ашык реголит жеткиришти. Бул окумуштууларга Айдын кыртышын кылдат талдоо жүргүзүүгө мүмкүндүк берди.

Белгиленгендей, реголит бош жана кыйла гетерогендүү. Ошол эле учурда, ал оксид пленкасынын жоктугу менен түшүндүрүлөт, кесектерге бири-бирине жакшы жабышат. Реголиттин үстүнкү катмарында (тереңдиги 60 смден ашпаган) өлчөмү бир миллиметрге чейинки бөлүкчөлөр басымдуулук кылат. Айдын топурагы толугу менен суусузданган. Ал курамы боюнча Жерге дээрлик окшош базальттарга жана плагиоклаздарга негизделген.

Демек, Айда реголит катмарынын астында минералдар барбы? Бул тууралуу кийинчерээк биздин макаладан биле аласыз.

Айдагы минералдар: толук тизме

Жер менен Ай чындыгында бир тууган экенин унутпагыла. Демек, биздин жалгыз жандоочубуздун ичегиси кандайдыр бир минералдык сезимдерди жашырышы күмөн. Ошентсе да, Айда кандай минералдар бар? Келгиле, түшүнүп алалы.

Мунай, көмүр, жаратылыш газы… Бул минералдык ресурстар Айда жок жана болушу мүмкүн эмес, анткени алардын баары биогендик келип чыккан. Биздин спутникте атмосфера же органикалык жашоо болбогондуктан, алардын пайда болушужөн эле мүмкүн эмес.

Бирок айдын ичегисинде түрдүү металлдар жатат. Атап айтканда, темир, алюминий, титан, торий, хром, магний. Ай реголитинин курамында калий, натрий, кремний жана фосфор да бар. 1998-жылы ишке киргизилген автоматтык планеталар аралык Lunar Prospector станциясынын жардамы менен Айдын бетинде тигил же бул металлдын локализациясын аныктоого да мүмкүн болгон. Ошентип, мисалы, торийдин Айда таралуу картасы мындай көрүнөт:

Жалпысынан Айдын бардык тектерин жана минералдарын үч топко бөлүүгө болот:

Ай деңиздеринин базальттары (пироксен, плагиоклаз, ильменит, оливин).
KREEP-тектери (калий, фосфор, сейрек кездешүүчү элементтер).
АНТ-тектери (норит, троктолит, анортозит).

Башка нерселер менен катар Айда муз түрүндөгү суунун олуттуу запастары да табылган (жалпысынан 1,6 миллиард тоннага жакын).

Гелий-3

Айдагы фоссилдерди өнүктүрүү жагынан балким негизги жана эң келечектүү бул гелий-3 изотопу болуп саналат. Жерликтер аны мүмкүн болгон термоядролук отун катары эсептешет. Ошентип, америкалык астронавт Гаррисон Шмидттин айтымында, гелийдин бул жарык изотопун алуу жакынкы келечекте Жердеги энергетикалык кризистин проблемасын чече алат.

Гелий-3 көбүнчө илимий чөйрөдө "келечектин отун" деп аталат. Жерде бул өтө сейрек кездешет. Бул изотоптун биздин планетадагы бардык запастары окумуштуулар тарабынан бир тоннадан ашык эмес деп бааланат. Ошонун негизинде бир грамм заттын баасы миң долларга барабар. Бирок, бир граммгелий-3 15 тоннага чейин мунай алмаштыра алат.

Айдын бетинде гелий-3-ду алуу процессин орнотуу оцой-олтоц болбостугун айта кетуу керек. Кыйынчылык - бир тонна реголитте 10 мг гана баалуу күйүүчү май бар. Башкача айтканда, биздин спутниктин бетинде бул ресурсту иштетүү үчүн чыныгы тоо-кен иштетүү комплексин куруу керек болот. Албетте, бул жакынкы он жылдыктарда мүмкүн эмес.

Айдагы тоо-кен долбоорлору

Адамзат Айды колониялаштыруу, анын минералдык ресурстарын өздөштүрүү жөнүндө азыртадан эле олуттуу ойлонуп жатат. Айда теориялык казып алуу толук мүмкүн. Бирок иш жүзүндө муну ишке ашыруу өтө кыйын. Чынында эле, бул үчүн биздин спутниктин бетинде тиешелүү өнөр жай инфраструктурасын түзүү керек болот. Андан тышкары, сизге керектүү нерселердин бардыгын – материалдар, суу, күйүүчү май, жабдуулар ж.б.у.с. алып келишиңиз керек болот.

Бирок, кээ бир долбоорлор иштелип чыгууда. Ошентип, америкалык SEC компаниясы Айдын музун казып алуу жана анын негизинде космостук аппараттар үчүн күйүүчү май өндүрүү менен олуттуу алектенүүнү пландаштырууда. Бул үчүн роботторду да, тирүү адамдарды да колдонуу пландалууда. 2017-жылдын аягында NASA космостук объекттерден ресурстарды алуу боюнча технологиялык сунуштар менен арыздарды кабыл алганын жарыялады. Бул бөлүмдүн адистери тоо-кен казып алуу 2025-жылга чейин ишке ашат деп үмүттөнүшөт.

Бирок Кытай Айдын кыртышында камтылган сейрек кездешүүчү жер элементтерине олуттуу кызыкдар. Окуу жана өздөштүрүүБул ресурстун эсебинен өлкө Айга атайын изилдөө базасын түзүүнү пландаштырууда. Россия Федерациясы алдыңкы космостук державалардан артта калбайт. 2025-жылга чейин Роскосмос Айда кен казуу үчүн роботтордун сериясын түзүүнү пландаштырууда.

Жыйынтыкта…

Айда андай минералдар жок. Жок дегенде биздин, жердеги, бул терминди түшүнүү. Ошого карабастан, Айдын кыртышында, атап айтканда, реголитте бир катар металлдар табылган. Алардын арасында темир, алюминий, титан, торий, хром, магний жана башкалар бар. Айдын бетинде минералдык ресурстарды казып алуу теориялык жактан мүмкүн, бирок иш жүзүндө азырынча мүмкүн эмес.