Луна и энергоресурсы
Климат Земли меняется, и не заметить это невозможно даже при очень большом желании. Чтобы остановить или даже просто замедлить этот процесс,человечество должно прекратить закачивать такое количество парниковых газов в атмосферу. В течение следующих нескольких десятилетий надо добиться того, чтобы вся электроэнергия была «чистой», то есть добывалась из возобновляемых источников. Здесь, на Земле, их довольно много, но было бы разумно рассмотреть все возможные варианты, даже те, которые могут показаться безумными. Добыча электроэнергии с помощью Луны — как вам такая идея?
Самособирающиеся солнечные панели с лазерными пушками
Самое интересное, что, согласно некоторым исследованиям, наш спутник действительно может помочь решить эту проблему. На Луне невероятное количество бесплатной энергии, гигантским потоком изливающейся из Солнца.
Каждый квадратный метр пространства на орбите Земли получает 1.36 кВт/ч энергии. Если бы мы могли использовать весь этот объём, то полностью бы удовлетворили все свои проблемы, но тут всё не так просто. К тому времени,когда солнечный свет проходит сквозь атмосферу и попадает на поверхность, он теряет до 75% свой энергии. Более того, большинство солнечный батарей,имеющихся сегодня, способны превратить в электричество лишь 20% из доходящих до них 340 ватт. И, естественно, всё это работает лишь в течение светового дня.
Большую часть этих препятствий можно обойти, отправив панели батарей в космос, где они смогут получать 100% солнечного потока круглосуточно и круглогодично. Но, даже если использовать для этой цели многоразовые ракеты,это всё равно будет дорого — слишком большую массу нужно поднять. С Луной в этом плане проще.
Любая точка поверхности нашего спутника находится в тени в течение половины месяца, поэтому размещать непосредственно на ней солнечные электростанции нецелесообразно. Однако можно, как предлагают некоторые учёные,построить на Луне роботизированный завод по производству солнечных панелей. Он может добывать все необходимые материалы, вроде того же реголита, на поверхности. После этого его продукция будет отправляться в космос, а с Луны,где гравитация гораздо слабее, это делать удобнее и дешевле, чем с Земли. После этого полученную энергию можно передавать на планету посредством микроволн. Всё- миссия выполнена. Все довольны, мир спасён. Беда лишь в том, что самособирающиеся солнечные панели с лазерными пушками — это пока чистая научная фантастика.
Гелий-3 для термоядерных реакторов
К счастью, Солнце не обязательно должно быть источником энергии. Оно может послужить и моделью её генерирования. На нашем светиле происходит ядерный синтез — процесс создания тяжёлых элементов из более лёгких, при котором происходит высвобождение огромного количества энергии. Использование термоядерных реакторов, работающих по тому же принципу, обещает нам практически неограниченное количество чистой электроэнергии, но, как оказалось, это в высшей степени сложная задача.
Ещё в начале 50-х годов прошлого века физики-ядерщики считали, что атомные станции этого типа покроют планету максимум через пару десятилетий. Но, как оказалось, несложную концепцию ядерного синтеза почти невозможно реализовать на практике. Мы умеем получать контролируемую термоядерную реакцию,но для её запуска и управления требуется больше энергии, чем даёт она сама.Сами понимаете — источник чего бы то ни было, который берёт больше, чем отдаёт,никому не нужен. Но, если бы нам удалось добиться положительного баланса, а работы в этом направлении продолжаются несмотря ни на что, то для этих реакторов потребовалось бы топливо.
В принципе, здесь можно использовать любые элементы, однако учёных более всего интересует гелий-3, у которого на один нейтрон меньше, чем у обычного. Если его смешать с дейтерием, подвидом водорода, получится топливо с одним замечательным свойством, которое называется «отсутствие радиоактивных отходов». Проблема лишь в том, чтобы достать нужные ингредиенты. Дейтерий вполне можно добывать в океане, а вот с гелием-3 всё гораздо сложнее. Достигнув поверхности Земли или Луны, он мгновенно «испаряется» — это очень лёгкий элемент, гравитация не может удержать его. Но, если у нас это истощаемый источник, то на нашем спутнике — возобновляемый. По той причине, что солнечный ветер содержит его в большом количестве.
Магнитное поле Земли отводит от нас большую часть звёздного излучения,но на Луне этого защитного механизма нет, поэтому оно постоянно обрабатывает её. В результате гелий-3 скапливается в верхних слоях поверхности. Что это значит? Мы можем наладить добычу этого элемента! Но и тут не всё так гладко.Чтобы получить всего один грамм гелия-3, нужно переработать 150 миллионов тонн лунного грунта. Может быть, это и легче, чем построить полностью автоматический завод по производству солнечных панелей, но явно ненамного.