Спутник Земли обладает колоссальным запасом альтернативного источника энергии. Кто станет мировым лидером в освоении этих ресурсов?
"ЛЕТ ЧЕРЕЗ СТО ТОПЛИВНЫЕ РЕсурсы Земли иссякнут! " - так считает академик РАН, директор Института геохимии и аналитической химии имени Вернадского Эрик Галимов. Землянам давно пора начать поиск альтернативных источников энергии, дабы однажды, когда полностью израсходуется все то, что дано нам матушкой-природой - нефть, газ, уран, уголь, - не оказаться безоружными перед глобальным энергетическим кризисом. В последние годы умы физиков, химиков и энергетиков во всем мире занимает идея использования в качестве альтернативы существующим источникам энергии изотопа гелия под номером три. А по данным исследователей космоса, его ближайшие запасы находятся на лунной поверхности.
Неосвоенный континент
Луна, по мнению нашего собеседника, изучена незаслуженно мало, и сегодня люди знают о ней меньше, чем о каком-нибудь спутнике Юпитера. В 70-е годы Луна была камнем преткновения между Советским Союзом и Соединенными Штатами. Только тогда она представляла не научный интерес. Речь шла о противостоянии сверхдержав, о мощи Советского Союза и его престиже, и задача была определенной и конкретной -опередить Америку в освоении Луны. Когда стало понятно, что этого не удастся добиться, Советский Союз охладел к Луне. А следом за нами потеряли к ней интерес и американцы. В последний раз их исследовательский аппарат был на Луне в 1972 году. В 1976-м наш аппарат "Луна-24" доставил оттуда образцы грунта, которые до настоящего времени хранятся в Институте геохимии и аналитической химии имени Вернадского. Уже тогда уровень космической робототехники в нашей стране был значительно выше, чем у американцев. Ведь астронавт просто поднимал грунт с поверхности, в то время как советские аппараты управлялись по радио с Земли. Именно поэтому американцы привезли на Землю десятки килограммов лунного грунта, а СССР - всего несколько сот граммов.
Почти на 30 лет исследователи оставили Луну в покое. В 1995 году на президиуме Академии наук Галимов выступил с докладом о необходимости возвращения к лунным исследованиям. "За прошедшие годы мы ничуть не продвинулись в знаниях о происхождении Луны, о ее внутреннем строении, - говорит Эрик Галимов. - Ведь знания о возникновении Луны могут помочь разобраться с ранней историей Земли. Науке до сих пор неизвестно, как образовалась земная атмосфера, были ли океаны на Земле сразу или появились позже, когда и как зародились континенты. Замечу, что изучать лунную поверхность гораздо проще, чем земную. Деятельность человека стерла историю первых 600 миллионов лет существования нашей планеты, а на Луне все породы сохранились со времен ее возникновения. И их нетрудно изучать. Россия на сегодняшний день обладает всем необходимым для таких исследований".
Сегодня существуют четыре принципиальные теории возникновения Луны. Первая: Луна и Земля сформировались в одно и то же время из Солнечной Туманности. Вторая: Луна откололась от Земли. Третья: Луна сформировалась в другом месте галактики и впоследствии была захвачена Землей. Четвертая, наиболее доказанная и популярная среди ученых: Земля столкнулась с очень большим объектом (столь же большим, как Марс), и Луна сформировалась из выбитого этим столкновением вещества. Это значит, что Луна - часть Земли.
Эрик Галимов предлагает воспринимать и рассматривать Луну не как некий удаленный от нас космический объект, а как часть Земли. Как еще один неосвоенный континент, который необходимо изучать для нашего же блага. И ресурсы которого можно будет использовать в не таком уж далеком будущем. "Мы пока даже не подозреваем, какую роль может сыграть для землян новая часть Земли, называемая Луной! Наш век, я думаю, будет знаменит как раз освоением Луны. Ведь мы стоим у самых истоков ее изучения как части земного пространства", - уверен академик.
Подарок Солнца
Дело в том, что на Луне есть практически неисчерпаемые ресурсы сравнительно дешевого изотопа гелия - гелия-3. Именно он, по мнению некоторых ученых, может стать альтернативным источником электроэнергии. На всем земном шаре гелия-3 наберется не более 500 кг, а на Луне можно получать 70 кг с одного квадратного километра. Гелий-3 первично образуется на Солнце в результате термоядерных реакций. Солнечным ветром этот элемент разносится в пространстве, почти не достигая Земли и других планет - его оседанию в поверхностных породах препятствуют атмосфера и магнитное поле. А на Луну, лишенную атмосферы, частицы солнечного ветра попадают без помех и "застревают" в поверхностном слое грунта - реголите. За миллионы лет, по оценкам ученых, Луна впитала в себя 500 миллионов тонн гелия-3. При активной разработке человечеству для энергетических целей может хватить этого количества вещества как минимум на 2000 лет. При этом следует помнить, что за счет работы солнечного ветра запас гелия-3 будет постоянно пополняться. О таком возобновляемом ресурсе можно только мечтать! Уникальность и перспективность гелия-3 бесспорна. Он может полностью заменить нефть, газ, уран и уголь. Если бы на Земле был гелий-3, отпал бы сам собой вопрос о добыче полезных ископаемых. Кроме того, гелий-3 особенно хорош тем, что реакция с ним абсолютно "чистая", не дает радиоактивных отходов.
Чтобы бесперебойно обеспечивать энергией все население Земли в течение года, по подсчетам ученых Института геохимии и аналитической химии имени Вернадского, необходимо приблизительно 30 тонн гелия-3, из них примерно треть - исключительно для нужд России. Правда, лет этак через 20-30 эта цифра устареет, поскольку мир в своем развитии не стоит на месте, и в самом ближайшем будущем одной только России может потребоваться от 40 до 100 тонн гелия-3 в год.
Академик Галимов уверен: к доставке гелия-3 на Землю можно будет приступить через 30-40 лет. Правда, для этого начинать активные разработки проекта нужно уже сейчас. По словам Эрика Михайловича, чтобы послать аппарат на Луну и вернуть его обратно, требуется 25-30 миллионов долларов: "Это не такие уж большие деньги. Это стоимость строительства в Москве двух элитных домов. Так что важнее: две новостройки или энергия для планеты плюс мировое первенство в освоении очень перспективной Луны?"
А быть лидерами в этом направлении хотят многие. Джордж Буш уже поставил задачу: создать американскую лунную базу в 2015-2020 годах. В России подобное пока высказывается лишь в качестве пожеланий. Пора бы поторопиться: в Сибири нефть кончится раньше, чем в Персидском заливе! Между тем собственные программы лунных исследований есть не только у России и США. Китай, Индия, Европейское космическое агентство готовы взяться за освоение лунной поверхности. "У России есть преимущество в опыте, знании технологий и научных разработок в области космоса, - говорит академик Галимов. - В Советском Союзе не скупились вкладывать средства в освоение космического пространства. Сейчас мы в финансовом плане, конечно, уступаем Америке, но у нас есть хорошая возможность поправить положение. На нас работает тот фактор, что в России рабочая сила в десять раз дешевле, чем в США. И потому аппараты для доставки лунных ресурсов, на производство которых Россия потратит 30 миллионов долларов, в Америке будут стоить все 300. В этом пока наше небольшое преимущество. Мы имеем прекрасный шанс, используя большой космический опыт, оказаться лидерами в одном из важнейших проектов столетия. И мы не можем это проигнорировать".
Ученые считают, что гелий-3 можно будет крайне эффективно применять в термоядерных реакторах, где при сжигании одного килограмма изотопа выделяется колоссальное количество энергии -19 мегаватт. Таким количеством электроэнергии можно освещать Москву в течение шести с лишним лет.
Грузите гелий тоннами
На первоначальном этапе Эрик Галимов предлагает провести разведывательные работы, чтобы выяснить, в каких регионах лунной поверхности концентрация гелия-3 выше. И только потом можно будет начать экспериментальную добычу. Необходимо подобрать соответствующие оптимальные технологии для работы, выяснить, при каких температурах эффективнее всего происходит десорбция (отделение газа гелия-3 от реголита). Непосредственно для добычи гелия-3 потребуется специальный экскаватор или комбайн для сбора лунного грунта. После нагрева фрагмента грунта лунной поверхности, скажем, до температуры 600 градусов выделится газ - гелий. Затем от гелия следует отделить его изотоп - тот самый гелий-3. Следующий этап: газ необходимо сжижать для транспортировки. И последний этап: отправка сжиженного гелия на космическом корабле на Землю. Кстати, российские космические аппараты типа "Бурана" способны преодолеть расстояние до Луны за одни сутки и за раз доставить на Землю около 20 тонн гелия-3.
Схема добычи и доставки гелия-3 сложна, трудоемка, многослойна и дорогостояща, но осуществима и необходима. Наш собеседник просчитал, что затраты на межпланетную доставку гелия-3 обойдутся в десятки раз меньше, чем стоимость вырабатываемой сейчас электроэнергии на атомных электростанциях.
В условиях Луны, как считает Эрик Галимов, реально оборудовать базу-станцию на 10 или 20 человек. Там достаточно ресурсов для полноценного существования людей. В будущем предполагается строить целые промышленные производства или заводы на Луне. Это удобнее и выгоднее, чем возить технику с Земли. "Может быть, человеку неискушенному все это покажется фантастикой. Но я убежден, что через 30 лет освоение Луны станет абсолютно реальным и даже обыденным делом. Нам просто от этого никуда не деться. Не захотим же мы сами себя загнать в глобальный энергетический кризис", - говорит академик. Он уверен, что для транспортировки гелия-3 с Луны на Землю "нет физических ограничений". Это технологически достижимо, но решить эту непростую задачу будет невероятно сложно. Только необходимо сосредоточить вокруг этой проблемы лучшие научные силы. И достаточное финансирование.
