Лунный грунт состарили на 15 000 лет за четыре часа — вот зачем
Американский стартап в области космических ресурсов Interlune создал на Земле искусственный лунный грунт, который содержит захваченные газы, как настоящий реголит на Луне. Разработка позволит компаниям испытывать оборудование для будущей добычи ресурсов, не отправляя его сразу на спутник.
На Луне минералы тысячелетиями подвергаются воздействию солнечного ветра — потока заряженных частиц от Солнца. По оценке Interlune, около 15 000 лет такого облучения достаточно, чтобы в грунте накопилось количество летучих веществ, включая гелий, пригодное для добычи. Исследователям удалось воспроизвести этот процесс всего за четыре часа.
Как создали «старый» лунный грунт
Для эксперимента специалисты поместили минералы в вакуумную камеру и облучали их ускоренной плазмой из атомов гелия. Энергия частиц была сопоставима с воздействием солнечного ветра на поверхности Луны.
Главным материалом стал ильменит — минерал, который ученые ранее обнаружили в образцах лунного грунта, доставленных миссиями Apollo. Его кристаллическая структура под действием солнечного ветра постепенно повреждается, и внутри появляются микроскопические дефекты. Именно в таких участках могут удерживаться газы.
После обработки специалисты нагрели минерал в вакууме и проверили, удалось ли сохранить гелий внутри. Масс-спектрометр показал, что газ начал выделяться при температуре от 300 до 800 °C. Такой диапазон совпал с данными, полученными при изучении настоящих образцов с Луны.
«Эта демонстрация значительно ускоряет не только развитие технологий Interlune, но и работу других компаний, которые создают оборудование для Луны. Она дает отрасли практический способ проверять ключевые технологии переработки на Земле, быстрее получать знания и приближаться к готовности к лунным миссиям», — заявил Роб Майерсон, сооснователь и генеральный директор Interlune.
Зачем нужен искусственный лунный грунт
Обычные аналоги лунного реголита уже существуют. Они похожи на настоящий грунт по размеру частиц и составу минералов, но в них нет газов, которые на Луне накапливаются под воздействием солнечного ветра.
Новая разработка закрывает этот пробел. Полученный материал можно использовать для проверки систем добычи гелия и других летучих веществ, не расходуя редкие лунные образцы и не ожидая будущих экспедиций.
Interlune планирует предоставлять такой грунт и услуги по его испытанию космическим компаниям, исследовательским организациям и государственным структурам.
Подготовка к добыче ресурсов на Луне
Стартап собирается использовать созданный материал для испытаний своей системы Harvesting System. В отличие от некоторых подходов, где лунный грунт предлагают нагревать почти до 1000 °C для извлечения газов, эта технология основана на механическом способе обработки.
По расчетам компании, такой подход может снизить потребление энергии до десяти раз. Это особенно важно для работы на Луне, где доставка оборудования тяжелее, а доступная мощность ограничена.
Сейчас Interlune развивает исследования в собственной лаборатории в Хьюстоне. В дальнейшем компания хочет создавать образцы грунта с разным составом и концентрацией газов, чтобы они соответствовали конкретным районам Луны.
