Un grapat de terra, que es va recollir a la cresta del cràter lunar Camelot, va caure d’una bola normal en una bossa especial de tefló i, juntament amb l’equip Apollo 17, va anar a la Terra. Aquell dia, el 13 de desembre de 1972, pocs podien imaginar que una mostra de sòl lunar número 75501, així com mostres de sòl lliurades per l'Apolo 11 i diverses altres expedicions, inclosa l'estació d'investigació soviètica Luna 16, servirien com a argument pesant perquè la humanitat decideixi tornar a la lluna al segle XXI. La realització d'això es va produir només 30 anys després, quan joves científics de la Universitat de Wisconsin van trobar un contingut significatiu d'heli-3 en una mostra de sòl lunar. Aquesta substància molt interessant és un isòtop del conegut gas: l’heli, que s’utilitza per omplir globus de colors durant les vacances.
Fins i tot abans de les missions lunars de l'URSS i els EUA, es trobava una petita quantitat d'heli-3 al nostre planeta, llavors aquest fet ja estava interessat en la comunitat científica. L’heli-3, que té una estructura intraatòmica única, prometia perspectives fantàstiques per als científics. Si aconseguim utilitzar heli-3 en una reacció de fusió nuclear, serà possible obtenir una quantitat colossal d’electricitat sense ofegar-se en residus radioactius perillosos que es produeixen a les centrals nuclears independentment del nostre desig. L’extracció d’heli-3 a la Lluna i el seu posterior lliurament a la Terra no és una tasca fàcil, però al mateix temps, aquells que s’involucren en aquesta aventura poden convertir-se en propietaris d’una recompensa impressionant. L’heli-3 és la substància que pot eliminar definitivament el món de la “dependència de drogues”: el combustible fòssil i l’agulla de petroli.
A la Terra, falta heli-3. Una gran quantitat d'heli s'origina al sol, però una petita fracció d'ell és heli-3, i la major part és l'heli molt més comú. Si bé aquests isòtops es mouen com a part del "vent solar" cap a la Terra, tots dos isòtops experimenten canvis. L’heli-3, tan preciós per als terrestres, no arriba al nostre planeta, ja que el llença el camp magnètic terrestre. Al mateix temps, no hi ha cap camp magnètic a la Lluna, i aquí l’heli-3 es pot acumular lliurement a la capa superficial del sòl.
Avui en dia, els científics consideren el nostre satèl·lit natural no només com un observatori astronòmic natural i una font de recursos energètics, sinó també com un futur continent de recanvi per als terrestres. A més, és precisament la font inesgotable de combustible espacial la més atractiva i prometedora. Un nou continent possible per als terrestres es troba a una distància de només 380 mil quilòmetres del nostre planeta; en cas d’alguna catàstrofe mundial a la Terra, aquí podria haver-hi un refugi. Des de la Lluna, podeu observar altres objectes celestes sense molta interferència, ja que a la Terra això és en certa mesura interferit per l’atmosfera. Però el més important són les inesgotables reserves d’energia que, segons els científics, serien suficients per a la humanitat durant 15.000 anys. A més, la lluna té reserves de metalls rars: titani, bari, alumini, zirconi, i això no és tot, diuen els científics. Avui la humanitat només es troba al començament del camí cap al desenvolupament de la Lluna.
Actualment, la Xina, l’Índia, els EUA, Rússia i el Japó, tots aquests estats estan a la línia de la Lluna, i aquests països són cada vegada més. Un altre augment d’interès per la Lluna va sorgir a mitjan anys 90 del segle passat. Aleshores a la comunitat científica va sorgir la suposició que hi podria haver aigua a la lluna. No fa molt de temps, la sonda americana LRO amb el dispositiu Russian Lend finalment ho va confirmar: realment hi ha aigua a la Lluna (en forma de gel al fons dels cràters) i n’hi ha molta (fins a 600 milions de tones)), i això resol molts problemes.
La presència d’aigua a la Lluna és especialment valuosa, ja que pot resoldre un gran nombre de problemes diferents que sorgeixen durant la construcció de bases lunars. L'aigua no haurà de ser lliurada des de la Terra, sinó que es pot processar directament al lloc, diu Igor Mitrofanov, cap del laboratori d'espectroscòpia gamma espacial d'IKI. Segons alguns càlculs, amb el desig i el finançament adequats, la humanitat podria establir-se al nostre satèl·lit natural en 15 anys. A més, és probable que els primers habitants de la lluna haguessin viscut als seus pols a prop de grans reserves d’aigua descobertes.
Tot i això, moltes coses a la Lluna haurien d’acostumar-se d’una manera nova, fins i tot a un procés com caminar. És molt més fàcil saltar a la Lluna, el fet que la gravetat aquí sigui 6 vegades menor que a la Terra, en un moment va ser convençut per Neil Armstrong, quan fa 40 anys va trepitjar la superfície d’aquest cos celeste. Al mateix temps, el principal enemic de l’home a la lluna és actualment la radiació, no hi ha tantes opcions de salvació a partir de les quals. Segons Lev Zeleny, director de l’Institut de Recerca Espacial de l’Acadèmia de Ciències de Rússia, no hi ha cap camp magnètic al nostre satèl·lit natural. Tota la radiació del Sol arriba a la Lluna i és força difícil protegir-se’n.
Al mateix temps, el fet que la lluna s’hagi de convertir en el primer pas per a l’avanç humà a l’espai és un fet indiscutible, creu Zeleny Lev. Segons ell, la Lluna es pot convertir en una base de transbordament per als llançaments a altres planetes del sistema solar. També serà possible col·locar una estació d’alerta primerenca sobre l’aproximació d’objectes espacials perillosos a la Terra: cometes i asteroides, que és força important a la llum dels esdeveniments recents. El més important, però, és l’heli-3, possiblement el combustible espacial del futur. És difícil de creure, però la pols de color gris fosc, que revesteix tota la superfície de la Lluna, és un magatzem d’aquesta substància única.
El petroli i el gas al planeta no duren per sempre. Segons diversos experts, la humanitat viurà d’aquests recursos durant uns 40 anys sense problemes especials. Avui en dia, les centrals nuclears són l’única alternativa, però això no és tan segur a causa de la radiació. Al mateix temps, una reacció termonuclear amb heli-3 és respectuosa amb el medi ambient. Segons els científics, encara no s’ha inventat res millor i hi ha almenys dues raons per a això. En primer lloc, és un combustible termonuclear molt eficaç i, en segon lloc, encara més valuós, és respectuós amb el medi ambient, apunta Erik Galimov, director de l’Institut de Geoquímica i Química Analítica que porta el nom de V. I. A I. Vernadsky.
Segons les estimacions de Vladislav Xevtxenko, cap del departament d’investigació lunar i planetària de l’Institut Astronòmic Estatal de la Universitat Estatal de Moscou, les reserves d’heli-3 al satèl·lit natural de la Terra seran suficients durant milers d’anys. Segons els experts, el volum mínim d’heli-3 a la Lluna és d’unes 500 mil tones, segons estimacions més optimistes, hi ha almenys 10 milions de tones. Durant la reacció de la fusió termonuclear, quan entren 0,67 tones de deuteri i 1 t d’heli-3, s’allibera energia, que equival a l’energia de combustió de 15 milions de tones de petroli. Cal assenyalar que actualment encara cal estudiar la viabilitat tècnica de dur a terme aquestes reaccions.
I l’extracció d’aquesta substància a la lluna no serà fàcil. Tot i que l’heli-3 es troba a la capa superficial, la seva concentració és molt baixa. El principal problema en aquest moment és la realitat de la producció d’heli a partir del regolit lunar. El contingut d'heli-3 requerit per la indústria elèctrica és d'aproximadament 1 gram per cada 100 tones de sòl lunar. Això significa que per a l'extracció d'una tona d'aquest isòtop, almenys 100 milions.tones de sòl lunar.
En aquest cas, l’heli-3 s’haurà de separar de l’heli-4 innecessari, la concentració del qual en el regolit és 3 mil vegades superior. Segons Erik Galimov, per extreure 1 tona d'heli-3 a la lluna, serà necessari, com s'ha esmentat anteriorment, processar 100 milions de tones de sòl lunar. Estem parlant d’una secció de la Lluna amb una superfície total d’uns 20 quilòmetres quadrats, que caldrà processar fins a una profunditat de 3 metres! Al mateix temps, el mateix procediment per lliurar 1 tona d’aquest combustible a la Terra costarà com a mínim 100 milions de dòlars. Però, de fet, fins i tot aquesta quantitat tan gran és només l’1% del cost de l’energia que es pot extreure en una central termonuclear d’aquesta matèria primera.
Segons les estimacions de Xevtxenko, el cost de l'extracció d'una tona d'heli-3, tenint en compte la creació de tota la infraestructura necessària per a la seva producció i lliurament a la Terra, pot ascendir a 1.000 milions de dòlars. Al mateix temps, el transport de 25 tones d’heli-3 a la Terra ens costarà 25.000 milions de dòlars, la qual cosa no és tan gran, tenint en compte que una escala de combustible així és suficient per proporcionar energia als terrestres durant tot un any. Els beneficis d’aquest transportista d’energia es fan evidents si calculem que només els Estats Units gasten anualment uns 40.000 milions de dòlars en transportistes d’energia.
Segons els càlculs realitzats per l'astronauta nord-americà Harrison Schmitt, l'ús de l'heli-3 en l'energia terrestre, tenint en compte tots els costos de lliurament i producció, esdevé rendible i comercialment viable quan la producció d'energia termonuclear que utilitza aquesta matèria primera supera la capacitat de 5 GW. De fet, això suggereix que fins i tot una central elèctrica que funcioni amb combustible lunar serà suficient perquè el lliurament a la Terra sigui rendible. Segons les estimacions de Schmitt, la quantitat de costos preliminars fins i tot en la fase de recerca serà d'uns 15.000 milions de dòlars.
Una de les possibles opcions per a l'extracció de l'heli-3 va ser proposada per Eric Galimov. Per tal d’organitzar l’extracció de l’isòtop de la superfície lunar, proposa escalfar el regolit a 700 graus centígrads. Després d'això, es pot liquar i treure a la superfície. Des del punt de vista de les tecnologies modernes, aquests procediments són força senzills i coneguts. El científic rus proposa escalfar les matèries primeres en "forns solars" especials, que centraran la llum solar en el regolit mitjançant grans miralls còncaus. En aquest cas, del sòl lunar es podrà extreure l’oxigen, l’hidrogen i el nitrogen que conté. Això significa que la indústria lunar podria produir no només matèries primeres per al complex energètic terrestre, sinó també combustible per a coets per als coets que el transporten, així com aire i aigua per a les persones que treballen a les empreses lunars. Actualment es treballen projectes similars als Estats Units.
Però això no és tot el que ens pot donar el sòl lunar. El regolit conté un alt contingut de titani, que a llarg termini ajudarà a establir la producció d’elements de cossos de coets i estructures industrials directament al satèl·lit natural de la Terra. En aquest cas, només s’hauran de lliurar a la Lluna elements d’alta tecnologia de coets, ordinadors i instruments. I això podria obrir una segona direcció prometedora per a tota l’economia lunar: la construcció del port espacial més econòmic, una base científica per a l’estudi de tot el sistema solar.
