Šaka zemlje, koja je pokupljena s grebena Mjesečevog kratera Camelot, skliznula je iz obične mjerice u posebnu teflonsku vrećicu i zajedno s timom Apolla 17 otišla na Zemlju. Tog dana, 13. prosinca 1972., malo je tko mogao zamisliti da će uzorak mjesečevog tla pod brojem 75501, kao i uzorci tla koje je isporučio Apollo 11 i niz drugih ekspedicija, uključujući sovjetsku istraživačku stanicu Luna 16, poslužiti kao značajan argument da se čovječanstvo odluči za povratak na Mjesec u 21. stoljeću. To su shvatili tek 30 godina kasnije, kada su mladi znanstvenici sa Sveučilišta Wisconsin pronašli značajan sadržaj helija-3 u uzorku mjesečevog tla. Ova vrlo zanimljiva tvar je izotop dobro poznatog plina - helija, koji se koristi za punjenje šarenih balona tijekom blagdana.
Čak i prije lunarnih misija SSSR-a i SAD-a, na našem planetu pronađena je mala količina helija-3, tada je ta činjenica već bila zainteresirana za znanstvenu zajednicu. Helij-3, koji ima jedinstvenu unutar-atomsku strukturu, obećao je znanstvenicima fantastične izglede. Ako uspijemo koristiti helij-3 u reakciji nuklearne fuzije, bit će moguće dobiti ogromnu količinu električne energije bez utapanja u opasnom radioaktivnom otpadu koji se proizvodi u nuklearnim elektranama bez obzira na našu želju. Vađenje helija-3 na Mjesecu i njegova kasnija isporuka na Zemlju nije lak zadatak, ali istodobno oni koji se uključe u ovu avanturu mogu postati vlasnici zapanjujuće nagrade. Helij -3 je tvar koja zauvijek može osloboditi svijet "ovisnosti o drogama" - fosilno gorivo, uljna igla.
Na Zemlji kobno nedostaje helija-3. Ogromna količina helija potječe od sunca, ali njegov mali dio čini helij-3, a najveći dio je mnogo češći helij-4. Dok se ti izotopi kreću kao dio "solarnog vjetra" prema Zemlji, oba se izotopa podvrgavaju promjenama. Helij-3, toliko dragocjen za Zemljane, ne dopire do našeg planeta, jer ga odbacuje Zemljino magnetsko polje. Istodobno, na Mjesecu nema magnetskog polja, a ovdje se helij-3 može slobodno akumulirati u površinskom sloju tla.
Danas znanstvenici smatraju naš prirodni satelit ne samo prirodnim astronomskim zvjezdarnicama i izvorom energetskih izvora, već i budućim rezervnim kontinentom za Zemljane. Štoviše, upravo je neiscrpan izvor svemirskog goriva najatraktivniji i najperspektivniji. Novi mogući kontinent za Zemljane nalazi se na udaljenosti od samo 380 tisuća kilometara od našeg planeta; u slučaju neke globalne katastrofe na Zemlji, ovdje bi moglo biti sklonište za ljude. S Mjeseca možete promatrati druge nebeske objekte bez većih smetnji, jer na Zemlji to u određenoj mjeri ometa atmosfera. No, glavna stvar su neiscrpne rezerve energije, koje bi, prema znanstvenicima, bile dovoljne čovječanstvu za 15.000 godina. Osim toga, Mjesec ima rezerve rijetkih metala: titana, barija, aluminija, cirkonija, a to nije sve, kažu znanstvenici. Danas je čovječanstvo tek na samom početku puta ka razvoju Mjeseca.
Trenutno su Kina, Indija, SAD, Rusija, Japan - sve te države u skladu s Mjesecom, a tih zemalja postaje sve više. Još jedan porast interesa za Mjesec nastao je sredinom 90-ih godina prošlog stoljeća. Tada se u znanstvenoj zajednici pojavila pretpostavka da bi na Mjesecu moglo biti vode. Ne tako davno, američka sonda LRO s ruskim Lend uređajem konačno je to potvrdila - na Mjesecu zaista ima vode (u obliku leda na dnu kratera) i ima je puno (do 600 milijuna tona), a to rješava mnoge probleme.
Prisutnost vode na Mjesecu posebno je vrijedna jer može riješiti veliki broj različitih problema koji nastaju tijekom izgradnje lunarnih baza. Voda neće morati biti isporučena sa Zemlje, može se preraditi izravno na licu mjesta, kaže Igor Mitrofanov, voditelj laboratorija za svemirsku gama spektroskopiju u IKI -u. Prema nekim izračunima, uz odgovarajuću želju i financiranje, čovječanstvo bi se moglo useliti na naš prirodni satelit za 15 godina. Štoviše, najvjerojatnije bi prvi stanovnici Mjeseca živjeli na njegovim polovima u blizini velikih rezervi otkrivene vode.
Međutim, mnoge stvari na Mjesecu morale bi se naviknuti na nov način - čak i na takav proces kao što je hodanje. Mnogo je lakše skočiti na Mjesec, u činjenicu da je gravitacija ovdje 6 puta manja nego na Zemlji, svojedobno se uvjerio Neil Armstrong, kada je prije 40 godina prvi put stupio na površinu ovog nebeskog tijela. Istodobno, glavni neprijatelj čovjeka na Mjesecu trenutno je zračenje, nema toliko mogućnosti za spas od kojih. Prema Levu Zelenyju, direktoru Instituta za svemirska istraživanja Ruske akademije znanosti, na našem prirodnom satelitu nema magnetskog polja. Sva zračenja Sunca dopiru do Mjeseca i prilično se teško zaštititi od njega.
Istodobno, činjenica da bi Mjesec trebao postati prvi korak za napredovanje čovjeka u svemiru neosporna je činjenica, smatra Zeleny Lev. Prema njegovim riječima, Mjesec može postati pretovarna baza za lansiranje na druge planete Sunčevog sustava. Također će biti moguće postaviti stanicu za rano upozoravanje na približavanje opasnih svemirskih objekata Zemlji: kometa i asteroida, što je vrlo važno u svjetlu nedavnih događaja. Najvažnija stvar je, međutim, helij-3, vjerojatno svemirsko gorivo budućnosti. Teško je povjerovati, ali tamno siva prašina, koja je obložena cijelom površinom Mjeseca, skladište je ove jedinstvene tvari.
Nafta i plin na planeti ne traju vječno. Prema brojnim stručnjacima, čovječanstvo će živjeti na ovim resursima oko 40 godina bez posebnih problema. Danas su nuklearne elektrane jedina alternativa, ali to nije toliko sigurno zbog zračenja. Istodobno, termonuklearna reakcija koja uključuje helij-3 ekološki je prihvatljiva. Prema znanstvenicima, ništa bolje još nije izmišljeno i za to postoje najmanje 2 razloga. Prvo, to je vrlo učinkovito termonuklearno gorivo, a drugo, što je još vrijednije, ekološki je prihvatljivo, napominje Erik Galimov, ravnatelj Instituta za geokemiju i analitičku kemiju imena V. I. U I. Vernadskog.
Prema procjenama Vladislava Ševčenka, voditelja odjela za istraživanje Mjeseca i planeta na Državnom astronomskom institutu Moskovskog državnog sveučilišta, rezerve helija-3 na Zemljinom prirodnom satelitu bit će dovoljne za tisuće godina. Prema riječima stručnjaka, minimalni volumen helija-3 na Mjesecu je oko 500 tisuća tona, prema optimističnijim procjenama tamo se nalazi najmanje 10 milijuna tona. Tijekom reakcije termonuklearne fuzije, kada 0,67 tona deuterija i 1 tona helija-3 uđe u reakciju, oslobađa se energija, što je ekvivalentno energiji izgaranja 15 milijuna tona nafte. Valja napomenuti da je trenutno još potrebno proučiti tehničku izvedivost provođenja takvih reakcija.
A vađenje ove tvari na Mjesecu neće biti lako. Iako se helij-3 nalazi u površinskom sloju, njegova koncentracija je vrlo niska. Glavni problem u ovom trenutku je stvarnost proizvodnje helija iz lunarnog regolita. Sadržaj helija-3 koji je potreban energetskoj industriji je približno 1 gram na 100 tona mjesečevog tla. To znači da je za ekstrakciju 1 tone ovog izotopa najmanje 100 milijuna kuna.tona mjesečevog tla.
U tom slučaju, helij-3 morat će se odvojiti od nepotrebnog helija-4, čija je koncentracija u regolitu 3 tisuće puta veća. Prema Eriku Galimovu, kako bi se na Mjesecu izvukla 1 tona helija-3, bit će potrebno, kako je gore spomenuto, obraditi 100 milijuna tona mjesečevog tla. Govorimo o dijelu Mjeseca ukupne površine oko 20 četvornih kilometara, koji će trebati biti obrađen do dubine od 3 metra! Istodobno, sam postupak isporuke 1 tone ovog goriva na Zemlju koštat će najmanje 100 milijuna dolara. No u stvari, čak i ta vrlo velika količina samo je 1% cijene energije koja se može izvući u termonuklearnoj elektrani iz te sirovine.
Prema Ševčenkovim procjenama, troškovi vađenja 1 tone helija-3, uzimajući u obzir stvaranje sve potrebne infrastrukture za njegovu proizvodnju i isporuku na Zemlju, mogu iznositi milijardu dolara. Istodobno, transport 25 tona helija-3 na Zemlju koštat će nas 25 milijardi dolara, što i nije tako velika količina, s obzirom na to da je takva razmjera goriva dovoljna da Zemljane opskrbi energijom cijelu godinu. Prednosti takvog nosača energije postaju očite ako izračunamo da samo Sjedinjene Države godišnje potroše oko 40 milijardi dolara na nosače energije.
Prema izračunima američkog astronauta Harrisona Schmitta, upotreba helija-3 u zemaljskoj energiji, uzimajući u obzir sve troškove isporuke i proizvodnje, postaje isplativa i komercijalno održiva kada proizvodnja termonuklearne energije pomoću te sirovine premaši kapacitete od 5 GW. Zapravo, to sugerira da će čak i 1 elektrana na lunarno gorivo biti dovoljna da isporuka na Zemlju bude isplativa. Prema Schmittovim procjenama, iznos preliminarnih troškova čak i u fazi istraživanja iznosit će oko 15 milijardi dolara.
Jednu od mogućih opcija za ekstrakciju helija-3 predložio je Eric Galimov. Kako bi organizirao ekstrakciju izotopa s Mjesečeve površine, predlaže zagrijavanje regolita na 700 stupnjeva Celzijusa. Nakon toga se može ukapniti i ukloniti na površinu. Sa stajališta suvremenih tehnologija, ti su postupci prilično jednostavni i dobro poznati. Ruski znanstvenik predlaže zagrijavanje sirovina u posebnim "solarnim pećnicama", koje će usmjeriti sunčevu svjetlost na regolit pomoću velikih konkavnih ogledala. U tom će slučaju iz mjesečevog tla biti moguće izvući kisik, vodik i dušik koji se u njemu nalaze. To znači da lunarna industrija može proizvoditi ne samo sirovine za zemaljski energetski kompleks, već i raketno gorivo za rakete koje ga nose, kao i zrak i vodu za ljude koji rade u lunarnim poduzećima. Na sličnim projektima trenutno se radi u Sjedinjenim Državama.
No, to nije sve što nam mjesečevo tlo može dati. Regolit sadrži visok sadržaj titana, koji će dugoročno pomoći uspostaviti proizvodnju elemenata raketnih tijela i industrijskih struktura izravno na prirodnom satelitu Zemlje. U ovom će slučaju na Mjesec morati biti isporučeni samo visokotehnološki elementi raketa, računala i instrumenata. A ovo bi moglo otvoriti drugi obećavajući smjer za cijelo lunarno gospodarstvo - izgradnju najekonomičnije svemirske luke, znanstvene baze za proučavanje cijelog Sunčevog sustava.
