“Ми живемо у світі космічної нестачі ресурсів”.
Ерік Бергер – 26 серпня 2026, 10:14 | 64
Вигляд всередині вакуумної камери в Interlune, де гелій іонізували та прискорювали до симулятора місячного ґрунту (реголіту) для імплантації. Джерело: Interlune
Під час своїх ядерних процесів Сонце виробляє особливо цікавий ізотоп гелію, відомий як гелій-3. Частина цього гелію-3 виривається з гравітаційного поля Сонця як частина сонячного вітру – потоку заряджених частинок, що поширюється Сонячною системою.
Протягом мільярдів років цей вітер бомбардував усі об’єкти поблизу Сонця, включно з Місяцем Землі. Через відсутність магнітного поля чи атмосфери поверхня Місяця не має жодного бар’єра, що перешкоджав би постійному потоку цього вітру.
Це означає, що гелій-3 тривалий час потрапляв у місячний ґрунт, або реголіт. Ці іони гелію проникали лише на невелику глибину в окремі зерна цього ґрунту, але періодично метеорити вдарялися об поверхню Місяця, перемішуючи ґрунт і частково змішуючи цей гелій-3 трохи нижче поверхні.
Концентрація гелію-3 не є надзвичайно високою, можливо, лише 10-20 частин на мільярд у деяких ґрунтах, багатих на титан, які краще утримують іони гелію. Однак на Місяці вона значно вища, ніж на Землі, яка значною мірою захищена від сонячного вітру.
Чи можливо фактично видобувати гелій-3?
Наявність гелію-3 на Місяці давно викликає захоплення у деяких вчених та інженерів на Землі, найвідомішим з яких є геолог та астронавт місії Apollo 17 Гаррісон “Джек” Шмітт. У довгостроковій перспективі вони вважають, що гелій-3 міг би забезпечити енергію через реакцію термоядерного синтезу. Але в найближчій перспективі існують і більш практичні застосування, такі як охолодження матеріалів до наднизьких температур, медичні дослідження та виявлення нейтронів. Це робить гелій-3 одним з небагатьох відомих матеріалів на Місяці, який можна було б реально видобути там і повернути на Землю з прибутком.
З цієї причини кілька компаній, включно з компанією Interlune зі штаб-квартирою в Сіетлі, виявляють інтерес до потенційного видобутку гелію-3 на Місяці. Але перш ніж будь-яка компанія зможе відправити повномасштабний екстрактор на Місяць, щоб спробувати просіяти реголіт і зібрати гелій-3, хтось, ймовірно, повинен спробувати визначити, чи є це фізично здійсненним.
Але де взяти кілька кілограмів місячного каміння для експериментів? Єдине велике сховище місячного реголіту на Землі, Космічний центр Джонсона, навряд чи надасть комерційним компаніям стільки матеріалу (центр NASA містить трохи більше 300 кг незайманого матеріалу, зібраного під час програми Apollo) для експериментів і, зрештою, ймовірного знищення. Більшість симуляторів місячного матеріалу є точними за своїми геологічними характеристиками, щоб імітувати місячну поверхню та її пил, а не точний хімічний склад.
“Ми живемо у світі космічної нестачі ресурсів”, – сказав Роб Мейерсон, генеральний директор Interlune, в інтерв’ю Ars. “Ми мали дуже мало часу для роботи на Місяці. У нас дуже мало матеріалу для вивчення. У нас дуже мало даних”.
Створення кращого симулятора
Тому наукова команда Interlune під керівництвом планетолога Елізабет Френк вирішила проявити креативність. У вакуумній камері в офісі компанії іонізований гелій прискорювали в місячний реголіт. Цей процес імітував сонячний вітер, забезпечуючи еквівалентний вплив іонів гелію зі значно вищою швидкістю. Протягом чотирьох годин у місячний реголіт було імплантовано 15 000 років сонячного вітру.
Потім вчені компанії нагріли цей матеріал і спостерігали за розкладанням мінералів у процесі, відомому як піроліз. Гелій, імплантований у місячний реголіт, виділявся при тих самих температурах, при яких, як спостерігали вчені, гелій-3 виділявся з гірських порід, доставлених астронавтами Apollo. Це додало впевненості в тому, що симулятор точно імітував місячні умови.
Interlune планує використовувати свій новий симулятор для тестування обладнання, яке розробляє для видобутку та переробки гелію-3 на Місяці, а також запропонує його на продаж іншим компаніям, що займаються видобутком на Місяці. Мета полягає в тому, щоб, коли компанія відправить прототип місії на місячному посадковому модулі пізніше цього десятиліття, протестувати все на Землі в умовах, подібних до місячних.
“Подібність – це дисципліна”, – сказав Мейерсон. “Ви симулюєте гравітацію, і раніше ми літали на параболічному літаку, щоб симулювати одну шосту гравітації, і ви хочете тестувати у вакуумі, тому що реголіт тече по-різному у вакуумі, ніж в атмосфері. І тепер ми можемо підібрати і симулятор”.
Ерік Бергер
Старший редактор космічного напрямку
Ерік Бергер – старший редактор космічного напрямку в Ars Technica, що висвітлює все: від астрономії до приватних космічних польотів і політики NASA, а також автор двох книг: “Liftoff” про підйом SpaceX; і “Reentry” про розробку ракети Falcon 9 та корабля Dragon. Ерік, сертифікований метеоролог, живе в Х’юстоні.
64 коментарі
Інформація підготовлена на основі матеріалів: arstechnica.com