Minerals on the Moon: Theorien, Bergbauprojekte, Bodenzusammensetzung und erforderliches technologisches Entwicklungsniveau

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-02-12 05:43

Der Mond ist ein natürlicher Satellit der Erde. Vor einem halben Jahrhundert betrat der Mensch zum ersten Mal seine Oberfläche. Seitdem haben sich echte Möglichkeiten für direkte wissenschaftliche Untersuchungen der Oberfläche und des Inneren dieses Himmelsobjekts ergeben. Gibt es Mineralien auf dem Mond? Was sind diese Ressourcen und können sie abgebaut werden? Antworten auf diese Fragen finden Sie in unserem Artikel.

Der Mond und seine innere Struktur

Unser Planet hat nur einen natürlichen Satelliten - den Mond. Er ist der sonnennächste Satellit im gesamten Sonnensystem. Der Mond ist 384.000 Kilometer von der Erde entfernt. Sein Äquatorradius beträgt 1.738 km, was in etwa dem 0,27-fachen des Erdradius entspricht.

Bevor Sie über Mineralien auf dem Mond sprechen, sollten Sie den inneren Aufbau dieses Himmelskörpers so detailliert wie möglich beschreiben. Was wissen Wissenschaftler also heute?

Der Mond besteht wie der Planet Erde aus Kern, Mantel und äußerer Kruste. Der Mondkern ist relativ klein (nur 350 km im Durchmesser). Es enthält viel flüssiges Eisen, es gibt auch Verunreinigungen von Nickel, Schwefel und einigen anderen Elementen. Den Kern umgibt eine Schicht aus teilweise geschmolzenem Material, das vor etwa 4 Milliarden Jahren (kurz nach der Entstehung des Mondes) aus der Kristallisation von Magma entstand.

Die Dicke der Mondkruste variiert zwischen 10 und 105 Kilometern. Außerdem ist seine Dicke auf der der Erde zugewandten Seite des Satelliten deutlich geringer. Global lassen sich im Mondrelief zwei Zonen unterscheiden: gebirgige kontinentale und abgesenkte - die sogenannten Mondmeere. Letztere sind nichts weiter als riesige Krater, die durch den Beschuss der Mondoberfläche durch Asteroiden und Meteore entstanden sind.

Mondoberfläche

Wir sind bereits daran gewöhnt zu erkennen, dass sich unter unseren Füßen eine mehrere Meter lange Schicht aus Sedimentgestein befindet - Kalksteine, Sandsteine, Tone. Aber der Mond ist nicht die Erde. Hier ist alles anders angeordnet, und es gibt einfach keine Gesteine sedimentären Ursprungs und kann es nicht sein. Die gesamte Oberfläche unseres Satelliten ist mit Regolith oder "Mondboden" bedeckt. Dies ist eine Mischung aus feinem Geröll und Feinstaub, die durch den ständigen Meteoritenbeschuss entstanden ist.

Die Dicke der Regolithschicht des Mondes kann mehrere zehn Meter erreichen. Und in einigen Bereichen der Oberfläche überschreitet es zwei Zentimeter nicht. Äußerlich gleicht diese Schicht einer graubraunen Staubdecke. Übrigens ich selbstDer Begriff „Regolith“kommt von zwei griechischen Wörtern: „lithos“(Stein) und „rheos“(Decke). Seltsamerweise erinnerte der Geruch von Regolith die Astronauten an verbrannten Kaffee.

Es sei darauf hingewiesen, dass die Kosten für den Transport von einem Kilogramm Materie vom Mond auf etwa 40.000 Dollar geschätzt werden. Dennoch haben die Amerikaner insgesamt bereits über 300 Kilogramm Regolith von verschiedenen Stellen der Satellitenoberfläche zur Erde gebracht. Dies ermöglichte den Wissenschaftlern eine gründliche Analyse des Mondbodens.

Wie sich herausstellte, ist der Regolith locker und ziemlich heterogen. Gleichzeitig klebt es gut zu Klumpen zusammen, was durch das Fehlen eines Oxidfilms erklärt wird. In der oberen Regolithschicht (nicht tiefer als 60 cm) überwiegen Partikel bis zu einer Größe von einem Millimeter. Der Mondboden ist vollständig dehydriert. Es basiert auf Bas alten und Plagioklasen, die in ihrer Zusammensetzung der Erde fast ähnlich sind.

Also, gibt es irgendwelche Mineralien auf dem Mond unter der Regolithschicht? Mehr dazu erfahren Sie später in unserem Artikel.

Mineralien auf dem Mond: vollständige Liste

Vergiss nicht, dass die Erde und der Mond tatsächlich Halbschwestern sind. Daher ist es unwahrscheinlich, dass die Eingeweide unseres einzigen Satelliten irgendwelche mineralischen Empfindungen verbergen. Aber trotzdem, welche Mineralien gibt es auf dem Mond? Finden wir es heraus.

Erdöl, Kohle, Erdgas… Diese Bodenschätze gibt und kann es auf dem Mond nicht geben, weil sie alle biogenen Ursprungs sind. Da es auf unserem Satelliten keine Atmosphäre oder kein organisches Leben gibt, ist ihre Entstehungeinfach unmöglich.

In den Eingeweiden des Mondes liegen jedoch verschiedene Metalle. Insbesondere Eisen, Aluminium, Titan, Thorium, Chrom, Magnesium. Die Zusammensetzung des Mondregolithen enthält auch Kalium, Natrium, Silizium und Phosphor. Mit Hilfe der 1998 gestarteten automatischen interplanetaren Station Lunar Prospector war es zudem möglich, die Lokalisierung eines bestimmten Metalls auf der Mondoberfläche zu bestimmen. So sieht beispielsweise eine Karte der Verteilung von Thorium auf dem Mond so aus:

Im Allgemeinen lassen sich alle Mondgesteine und Mineralien in drei Gruppen einteilen:

1. Bas alte der Mondmeere (Pyroxen, Plagioklas, Ilmenit, Olivin).
2. KREEP-Gesteine (Kalium, Phosphor, Seltene Erden).
3. ANT-Gesteine (Norit, Troktolit, Anorthosit).

Unter anderem wurden auch auf dem Mond bedeutende Wasserreserven in Form von Eis entdeckt (insgesamt etwa 1,6 Milliarden Tonnen).

Helium-3

Das vielleicht wichtigste und vielversprechendste in Bezug auf die Entwicklung von Fossilien auf dem Mond ist das Helium-3-Isotop. Erdlinge h alten es für einen möglichen thermonuklearen Brennstoff. So wird laut dem amerikanischen Astronauten Garrison Schmidt die Gewinnung dieses leichten Isotops von Helium in naher Zukunft das Problem der Energiekrise auf der Erde lösen können.

Helium-3 wird in wissenschaftlichen Kreisen oft als "Treibstoff der Zukunft" bezeichnet. Auf der Erde ist es extrem selten. Alle Reserven dieses Isotops auf unserem Planeten werden von Wissenschaftlern auf nicht mehr als eine Tonne geschätzt. Auf dieser Grundlage belaufen sich die Kosten für ein Gramm einer Substanz auf tausend Dollar. Allerdings ein GrammHelium-3 kann bis zu 15 Tonnen Öl ersetzen.

Es ist erwähnenswert, dass es nicht einfach sein wird, den Prozess der Helium-3-Gewinnung auf der Mondoberfläche zu etablieren. Das Problem ist, dass eine Tonne Regolith nur 10 mg wertvollen Brennstoffs enthält. Das heißt, um diese Ressource auf der Oberfläche unseres Satelliten zu erschließen, muss ein echter Bergbau- und Verarbeitungskomplex gebaut werden. Offensichtlich ist dies in den kommenden Jahrzehnten nicht machbar.

Moon-Mining-Projekte

Die Menschheit denkt bereits ernsthaft über die Besiedlung des Mondes und die Erschließung seiner Bodenschätze nach. Theoretisches Mining auf dem Mond ist durchaus möglich. In der Praxis ist dies aber sehr schwer umzusetzen. Dafür muss auf der Oberfläche unseres Satelliten eine entsprechende industrielle Infrastruktur geschaffen werden. Außerdem muss alles, was Sie brauchen, von der Erde gebracht werden - Materialien, Wasser, Treibstoff, Ausrüstung usw.

Es werden jedoch bereits einige Projekte entwickelt. So plant das amerikanische Unternehmen SEC, sich ernsthaft mit der Gewinnung von Mondeis und der darauf basierenden Herstellung von Treibstoff für Raumfahrzeuge zu beschäftigen. Dafür ist geplant, sowohl Roboter als auch lebende Menschen einzusetzen. Ende 2017 kündigte die NASA die Annahme von Anträgen mit technologischen Vorschlägen zur Gewinnung von Ressourcen aus Weltraumobjekten an. Die Spezialisten dieser Abteilung hoffen, dass der Bergbau bis 2025 Realität wird.

Aber China ist ernsthaft an Seltenerdelementen interessiert, die in der Mondkruste enth alten sind. Zu studieren und zu meisterndieser Ressource plant das Land, eine spezielle Forschungsbasis auf dem Mond zu errichten. Die Russische Föderation hinkt den führenden Raumfahrtmächten nicht hinterher. Bis 2025 plant Roscosmos die Entwicklung einer Reihe von Robotern für den Bergbau auf dem Mond.

Zum Schluss…

Auf dem Mond selbst gibt es keine Mineralien. Zumindest in unserem irdischen Verständnis dieses Begriffs. Dennoch wurden eine Reihe von Metallen in der Mondkruste, insbesondere im Regolith, gefunden. Darunter sind Eisen, Aluminium, Titan, Thorium, Chrom, Magnesium und andere. Der Abbau von Bodenschätzen auf der Mondoberfläche ist theoretisch möglich, praktisch aber noch nicht realisierbar.