как называют образцы грунта взятые с поверхности луны
Что такое реголит и зачем Китай летит за лунным грунтом
Что, если я вам скажу, что в конкурентной борьбе каждый хочет быть первым? Конечно, в этом нет ничего нового. Такой принцип работает в любой сфере на Земле и в космосе. Это привело к космической гонке между СССР и США, это заставило людей стремиться высадиться на Луну и делать другие важные открытия. Теперь, казалось бы, стремиться быть первым уже негде, но есть сферы, в которых нельзя отставать. Так Китай стремится как можно скорее получить пробы лунного грунта и исследовать их. Несмотря на то, что у него уже есть наработки в этой сфере, да и грунт можно попросить у других стран, в том числе у США, Китай стремится добыть драгоценную породу именно своими силами. К чему такая самодостаточность? В этом есть смысл и расходы перекроют полученные выгоды? Да! И вот почему.
Вот вроде она просто серая, но все равно красивая.
Как добывают лунный грунт
Есть такой космический термин (и название абажура в Икее) — реголит. Так называют остаточный грунт, который является продуктом космического выветривания породы. То есть такое название применимо к любому грунту, который есть на других планетах, но в основном его используют именно для лунного.
Технически в заборе лунного грунта нет ничего сложного. Главное, добраться до поверхности нашего спутника. Когда модуль садится на нее, остальное является делом техники. Забор производится или с поверхности спутника, или из небольшой скважины, которая бурится на поверхности.
Объем забора составляет, как правило, несколько килограмм. Больше и собрать проблематично, и увезти сложно. Но и этого обычно бывает достаточно для проведения опытов и экспериментов.
Для чего нужно исследовать лунный грунт
Лунный грунт, как любой другой материл из космоса, дает ответы на многие вопросы, связанные не только с мирозданием, но и с такими земными вещами, как физика и химия. Понимая, с чем будешь иметь дело на поверхности космического объекта, намного проще прогнозировать, с какими трудностями придется столкнуться при попытках что-то на нем построить и стоит ли этим заниматься.
Чтобы такое построить надо сделать проект, а для этого надо знать особенности грунта.
А еще путем исследований и анализа можно установить, что происходило в космическом пространстве миллионы и сотни миллионов лет назад. Например, является ли Луна частью Земли, которая откололась при ударе метеорита, или есть ли на ней частицы, попавшие на Землю, занеся на нее жизнь. В общем, вариантов много, но есть еще одна причина исследований. Главная причина. Если можно так сказать, Царь-причина.
Можно ли добывать полезные ископаемые в космосе
Наша планета не бесконечна во всех смыслах. Через миллиарды лет ее поглотит заканчивающее свой век Солнце. Возможно, еще раньше ее расколет огромный метеорит. И уж точно намного раньше обоих этих событий мы высосем из недр нашей планеты все ценные ресурсы. Учитывая происхождение космических объектов и то, что там никто никогда ”не копал”, можно только догадываться, какие сокровища скрыты под их поверхностью.
Сейчас США задались целью наладить добычу ископаемых на нашем спутнике. Конечно, это вопрос не ближайшей пары лет, но в перспективе именно это государство может получить безграничный доступ к лунным ресурсам.
Энергию можно добывать из термоядерного синтеза и мы об этом уже рассказывали, но ресурсы это не только энергия.
В нашем мире все устроено так, что у кого ресурсы, тот и прав. Это могут быть финансовые ресурсы, природные и энергетические. Именно в рамках борьбы за ресурсы, все страны, имеющие техническую возможность, так стараются исследовать Луну.
Обмен лунным грунтом
Как я уже сказал в начале, вполне можно получить пробы лунного грунта, никуда не летая. На Земле их достаточно. Те же США не откажутся поделиться этими пробами с Китаем. Будет обсуждение, стороны выбьют для себя выгодные условия и заветный контейнер пересечет Тихий океан. Вот только что будет в том контейнере?
Это там бескрайние просторы. Сюда мы можем привезти только пару килограмм.
Так как на кону стоит не просто сиюминутная выгода, а стратегическое преимущество, американская сторона может постараться дезориентировать Китай. Для этого достаточно просто передать грунт, собранный в ”нужном” месте поверхности Луны. Также можно заранее очистить или подготовить его перед передачей, чтобы он показал исследователям то, что выгодно персональным хозяевам породы.
Китайцы не дураки и понимают, что должны сами добыть то, что им нужно. Кроме этого, они смогут лишний раз отработать свою лунную программу и добиться того, чтобы их корабли проекта ”Чанъэ” смогли нормально прилуниться, выполнить задание и вернуться на Землю. На этот год запланирован запуск шестого корабля этой программы, который и должен будет наконец-то привезти на территорию Китая то, что нужно ее исследователям.
Приехали. Ученые снова не знают, как появилась Луна
Если пробы покажут, что смысл в добыче чего-либо на Луне есть, то будет готовиться другая программа — программа добычи. Пока еще не поздно сделать ставки и озвучить свой прогноз того, как это будет. В нашем Telegram-чате все прогнозы будут надежно зафиксированы.
При этом, конечно, никто не потащит с Луны нефть тоннами, да и нет ее там, зато редкие металлы, вроде платины, если получится их найти, вполне можно привезти. Их можно получить и на Земле, вопрос в том, сколько их на нашем спутнике. Если те металлы, которые добываются по одному грамму на нашей планете, на ее спутнике черпаются просто ковшами, в такой разработке определено есть смысл. И Китай не хочет упускать свои шансы еще дальше продвигаться на пути становления сверхдержавы.
Исследования советского лунного грунта.
В статье «Внеземные минералы» я рассказал о минеральном составе космических тел, способах исследования и источниках материала для исследований. Но, оказывается, даже метеориты с подтверждённым происхождением не дают полную картину о химическом составе космических объектов. Ведь помимо термического воздействия при прохождении атмосферы Земли, ударных нагрузок при столкновении с Землёй, в столь древние куски лунной породы геологические процессы Земли могли внедрить вкрапления земных минералов.
«Реголит (в переводе с древнегреческого – «каменное одеяло») – термин, первоначально предложенный американским геологом Дж. П. Мерриллом в 1897 году для всех рыхлых образований поверхности Земли, в настоящее время определяет обломочный материал, сплошным чехлом покрывающий поверхность безатмосферных планет, их спутников и малых космических тел. Образуется главным образом под воздействием метеоритной бомбардировки. Лунный Реголит (лунный грунт) состоит из обломков коренных пород (базальтов, анортозитов и др.) и слагающих их минералов (часто со следами плавления), спёкшихся фрагментов полузастывшего расплава, стёкол, образованных в результате ударно-взрывного воздействия на вещество внешней оболочки Луны, а также фрагментов метеоритов. Размер обломочного материала от долей миллиметра до нескольких метров. Под длительным воздействием солнечного и космического излучения лунный Реголит обогащается редкими для Луны химическими элементами (H, He, C, N и др.), изменяется изотопный состав O, Si и других элементов. Мощность лунного Реголита составляет 4–5 м в пределах лунных морей, и больше 10 м на материках». Википедия.
Первое инструментальное определение плотности и прочности поверхностного слоя реголита было осуществлено советской автоматической станцией «Луна-13» 24-31 декабря 1966 года.
Образцы лунного реголита в Хабаровском краевом музее имени Н. И. Гродекова.
Небольшая часть лунного грунта (6 граммов) из доставленного на землю АМС «Луна-16» 24 сентября 1970 года (101 грамм) в «Музее внеземного вещества» (МВВ), что в институте ГЕОХИ РАН.
Образцы лунного грунта, доставленного станцией Луна-16, в Музее космонавтики в Москве.
Изучение лунных горных пород, доставленных на Землю автоматическими станциями, показало, что эти породы отличаются по своему химическому составу от внеземных «пришельцев», собранных на Земле. Первым открытием стало обнаружение в реголите чистого железа в виде тонкой плёнки чистого неокисляемого железа.
Неокисляемая железная плёнка стала визитной карточкой лунного грунта!
Чем же заинтересовала учёных эта тончайшая, толщиной порядка 20 ангстрем, плёнка?
«Учёные предположили, что стоит этому самому лунному железу оказаться в земных условиях, то оно тут же окислится. Сомнений, в общем-то, не было, но решили убедиться на опыте: извлекли кусочек реголита из камеры, где он хранился в «космической среде», и оставили на воздухе. Прошла неделя, другая, месяц, потом почти четыре месяца, а приборы неизменно отмечали, что лунный металл не окисляется, не сгорает.
Эксперименты повторяли снова и снова. И с той же настойчивостью лунный грунт «сигналил» о наличии чистого, неокисленного металла.
О странном поведении реголита академик А. Виноградов упомянул в докладе о предварительных результатах исследований на Президиуме Академии наук СССР. Академик Мстислав Всеволодович Келдыш, который вёл заседание, заметил: «Если вы поймёте, как получается на Луне такое железо, и научите нас его производить в земных условиях, то это окупит все расходы на космические исследования». Он распорядился не жалеть лунный грунт для исследований, помог привлечь к ним широкий круг специалистов из других исследовательских учреждений.
Опыт повторялся многократно у нас, а затем и в США.
Но вернёмся к работам Института металлофизики. Анализ поверхности реголита не только подтвердил результаты предыдущих исследований по железу, но принёс и новые: установлена аналогичная неокисляемость в земных условиях лунного титана и кремния. Науке стало известно, что чистое железо, титан, кремний, доставляемые с Луны, не окисляются и на Земле.
Открытие было зарегистрировано в Государственном реестре открытий за №219: «Свойство неокисляемости ультрадисперсных форм простых веществ, находящихся на поверхности космических тел».
Теперь о солнечном ветре, а точнее, о протонах, которые в нем содержатся. В одном случае они выбивают с поверхности частиц реголита летучие элементы, снижают в ней количество кислорода. Это, так сказать, физическое воздействие солнечного ветра. Но в реголите идут и химические процессы, и, вероятно, они играют решающую роль.
Теория, даже весьма убедительная, требует экспериментальной проверки. Чтобы доказать, насколько расчёты верны, нужно в земных лабораториях имитировать лунные условия и получить то самое железо, рождение которого столь необычно.
Земные базальты схожи с лунными породами. Их и взяли объектом экспериментов. Однако на пути исследователей встали огромные трудности. Вакуум, который удалось получить в установках, моментально «загрязнился». Учёным удалось получить лишь ничтожное количество «лунного железа». Началось моделирование воздействия солнечного ветра на металл. Пластинки подвергали интенсивной атаке ионами аргона. Коррозионную устойчивость металла удалось повысить.
Возникали предположения: а может быть, все гораздо проще? И если взять чистое земное железо, оно в этих условиях тоже не будет окисляться? Изготовили тонкие пластинки из сверхчистого железа. Поверхность их тщательно отполировали. Но прошло совсем немного времени, и выяснилось, что пластинка покрылась тончайшим слоем окисла. А лунное железо по-прежнему оставалось устойчивым, словно не на Земле оно находилось. И этот немой представитель Луны заставлял искать пути к тайне.
И все же многолетние исследования большого коллектива смогли преодолеть, казалось бы, непреодолимые препятствия. Разобрались, почему и каким образом рождается лунное железо. В нем нет «центров окисления», а процесс коррозии словно цепная реакция: стоит ему начаться в одном месте — и он распространяется на весь металл. Опыты показали, что можно улучшать коррозионную стойкость металлов, если обрабатывать их пучками ионов.
Какое прикладное значение может иметь решение вопроса получения неокисляемого железа?
Сколько сейчас различных металлов в человеческом обиходе? Наверное, можно подсчитать, но, думаю, и так ясно: много. А сколько люди теряют металла ежедневно, ежечасно из-за коррозии? Точное число назвать не берусь. Однако в одном из своих выступлений а кадемик Я. Колотыркин привёл такой факт: в развитых странах коррозия «пожирает» ежегодно около десятой доли национального дохода. В масштабах нашей страны это многие миллиарды рублей.
Коррозия, словно раковая опухоль, возникая, неумолимо распространяется по всему телу металлических изделий, будь то корпус судна или кузов автомобиля, водопроводные трубы или стенки атомных реакторов. С коррозией борются. Разрабатывают различные покрытия, ищут способы замены металлов стойкими пластмассами и даже стеклом, используют так называемые ингибиторы коррозии. Но все эти меры либо слишком дороги, либо недостаточно эффективны. Металлы продолжают ржаветь. Так на Земле. А вот на Луне…
…И кто знает, может быть, не так уж далёк день, когда наряду с овеянной легендами индийской колонной из «чистого» железа появятся на Земле корабли с нержавеющими корпусами, не поддающиеся коррозии металлические трубы и атомные реакторы, и все это без всяких защитных покрытий.
Да, Луна может подарить богатства несметные. Ведь победа над коррозией сулит человечеству гораздо больше, чем если бы все лунные экспедиции установили, что на Селене есть золото».
Г. Береговой. «Космос землянам»
Заслуженный лётчик-испытатель СССР, генерал-лейтенант авиации, кандидат психологических наук, Лётчик-космонавт СССР № 12. Лауреат Государственной премии СССР (1981)).
«Никто не представлял, что под действием потока протонов – «солнечного ветра» – там происходят такие процессы. Потом мы смоделировали их в лаборатории. Взяли металлическую чушку, отполировали её, протонной пушкой написали на ней слово «МИР» и вставили на 10 минут в пары «царской водки». Когда вынули её, увидели, что абсолютно все проржавело, кроме слова «МИР». Удивительная вещь! Вообще Луна таит в себе ещё много загадок. Сейчас мы написали книгу «Луна под микроскопом», которую надеемся выпустить к 75-летию нашего института. Теперь мы знаем, что в эволюции магматизма Земли и Луны различия колоссальные! Например, в числе лунных минералов нет ни одного минерала платиновой группы, а на Земле их шесть! Мы задумались, почему так? Может, просто их пропустили? И взяли грант под изучение рудных минералов Луны и скрупулёзно исследовали образцы ещё раз».
Академик О. А. Богатиков.
Кроме того, впервые в лунном реголите выявлены двадцать две ранее неизвестные в природе минеральные фазы, в числе которых самородные металлы и сплавы Mo, Ce, Cu4Ni, Fe73Cr16Ni11, Fe3Sn, Ta2Mo; сульфид AuS; галогениды RhI3 и SbF3; оксиды Gd и Re, SrCe2Al6ZrO15, титанаты Ca и Mn, оксихлориды Ba и Sb.
В доставленном с Луны грунте обнаружен «чужеродный» материал
Китайские астрономы представили первый доклад об изучении образцов лунного грунта, который был доставлен на Землю в декабре 2020 года в рамках миссии Chang’e-5 («Чанъэ-5»). Согласно озвученным данным, примерно 10 процентов образцов обладают химическим составом, не характерным для места, где они были отобраны.
Доклад исследовательской группы был представлен на Европейском конгрессе планетных наук (Europlanet), а коротко о нем рассказывает Phys.org. Миссия Chang’e-5 стартовала 23 ноября 2020 года. Одной из задач являлась доставка на Землю лунного грунта, кстати, первая с 1976 года. От орбитального аппарата отделился модуль, совершивший посадку в океане Бурь вблизи пика Рюмкера.
Он отобрал почти два килограмма образцов лунной породы, которые 16 декабря 2020 года были успешно доставлены на Землю. Как выяснилось, среди них оказались фрагменты самого молодого лунного грунта, который когда-либо доставлялся на Землю для исследования в лаборатории.
Юйци Цянь из Китайского геологического университета и его команда провели предварительный анализ скальных фрагментов и лунной пыли. Это было так называемое геологическое картирование, призванное отделить «местные» породы от «экзотических». Подобный процесс призван помочь выявить особенности района посадки спускаемого модуля.
Исследование показало, что место посадки представляет собой одну из самых молодых геологических областей Луны возрастом около двух миллиардов лет. Доставленные на Землю образцы, в свою очередь, представляют собой довольно рыхлый грунт, образовавшийся в течение двух миллиардов лет в результате фрагментации и измельчения горных пород под воздействием метеоритных и астероидных ударов.
Оставшиеся 10 процентов изученных фрагментов оказались «чужеродными». Как сообщают исследователи, эти образцы имеют совершенно другой, «экзотический» химический состав по сравнению с морскими базальтами. Вероятно, это связано с тем, что данные фрагменты были принесены на место посадки модуля из других районов, в том числе и очень отдаленных. Такое возможно в случае столкновений космических тел с лунной поверхностью.
Как показали последние исследования, Луна на ранней стадии своего развития подвергалась массированным космическим «бомбардировкам». Учитывая это, эксперты предположили, что часть «чужеродного» материала в составе 10 процентов исследованных образцов может быть фрагментами метеоритов или небольших астероидов, которые ударяли в древности по лунной поверхности.
Кроме того, китайские ученые в сотрудничестве с коллегами из университетов Брауна и Мюнстера изучили гранулированные вкрапления в образцах грунта, созданные из быстро охлажденного стекловидного материала. Анализ показал, что эти «стеклянные шарики» по своему составу идентичны материалам из ныне потухших вулканических жерл, известных как Шарп и Меран.
Эти ударные кратеры расположены соответственно в 160 километрах к северо-востоку и 230 километрах к юго-востоку от места посадки зонда. По сути, доставленные на Землю фрагменты дают новое представление о весьма бурной вулканической активности на Луне в далеком прошлом. Кстати, в докладе предполагается, что некоторые «чужеродные» материалы могли быть принесены к месту посадки модуля с огромного расстояния до 1300 километров, что говорит о мощных процессах, буквально сотрясавших когда-то поверхность Луны.
Почему засекретили изучение лунного грунта?
Когда аппараты доставили на Землю образцы лунного грунта, все его исследования быстро засекретили. Что ученые обнаружили в грунте? Может быть внеземные вирусы или иные формы жизни?
В 1969 году на Луну высадились американцы, которые взяли с нее пробы грунта, однако по понятным причинам в СССР эти пробы не попали. Лишь в 1970-1973 годах советские ученые смогли достать собственные образцы грунта с помощью аппаратов «Луна-16», «Луна-20» и «Луна-24».
Далее оказалось, что грунт не содержал в себе никаких бактерий, зато в нем было много тяжелых рудных металлов, в том числе ильменит (титанистый железняк), оливин (вероятно метеорный) и силикатные породы. Также в грунте нашли радиоактивный изотоп гелия He-4 и очень редкий изотоп He-3. Больше о советском изучении лунного грунта ничего не известно. Засекретили.
Американцы, первыми заполучившие свои образцы грунта, так же первыми назвали его странноватым. Астронавт Нил Армстронг утверждал, к примеру, что «Луна пахнет порохом», а Харрисон Шмитт, вернувшись после прогулки по Луне в жилой модуль и сняв скафандр, на некоторое время испытал ощущения словно при аллергическом рините.
После этого стали высказываться предположения о том, что лунная пыль очень опасна для легких человека и даже для растений. Специалисты NASA неоднократно высказывали свою обеспокоенность по этому поводу. Они также смоделировали такие помещения будущей лунной базы, чтобы полностью исключить попадание лунной пыли в жилые отсеки.
Однако о конкретной причине подобного негативного поведения лунной пыли исследователи NASA подробностей не говорят до сих пор. Недавнее исследование предположило, что причина этого кроется в оливине и авгите, которые являются токсичными веществами, однако это лишь теория.
Всего американцы за время действия лунной программы привезли со спутника Земли около 360 кг грунта. По крайней мере именно так было заявлено. Какая-то его часть разошлась по друзьям и родственникам астронавтов в качестве подарков, а также различным ученым, но основная была скрыта и «законсервирована для будущих изучений».
Вскоре ФБР внезапно объявило все пробы лунного грунта собственностью США, таким образом получить грунт жителям других стран стало практически невозможно. А в 2000-х власти США начали активно и агрессивно выискивать всех посторонних людей, к которым он попал.
В последние годы сразу несколько жителей США судятся с NASA из-за того, что они являются обладателями лунного грунта, который захотели у них отобрать. А в дом Нэнси Ли Карлсон, которая купила лунные камни на аукционе, внезапно заявились люди из правительства и отобрали у нее все камни.
Чего же так опасаются власти США, если устроили за владельцами грунта настоящую охоту? И почему все образцы американского лунного грунта ныне хранятся в специальной лаборатории Lunar Samples Laboratory под очень строгой охраной?
По одной из версий конспирологов, исследователи NASA обнаружили в лунном грунте некие признаки жизни. Причем эта жизнь возможно чрезвычайна опасна для Земли, ведь в той самой лунной лаборатории с грунтом работают в очень строгих условиях полной стерильности. Судя по фотографиям из лаборатории, там такая обстановка, словно ученые работают с чрезвычайно опасным вирусом.
Попасть сюда постороннему человеку очень сложно, да и то к самой работе с грунтом его не подпустят и дадут максимум сделать несколько фотографий одних и тех же камней. После каждого дня работы все пакетики, которые имели контакты с лунным грунтом, выбрасываются в специальное ведро, а потом сжигаются. Делается это якобы для того, чтобы посторонние не завладели частичками лунного грунта. Но кому они нужны в таком микроскопическом количестве?
Все результаты исследований, которые проводят в этой лаборатории, полностью засекречены.
Возникает еще вопрос, почему эту жизнь не обнаружили сразу, а тревогу забили лишь много лет спустя? Может быть на Луне этот вирус или нечто иное находился в условиях спячки из-за вакуума, но попав в земные условия с атмосферой и гравитацией некоторое время спустя «проснулся».
Те, кто видел недавний фантастический фильм «Живое», наверняка уже подметили множество аналогий с данной ситуацией. Там тоже астронавты столкнулись с непонятной формой жизни, которая очнулась от спячки лишь при наличии рядом с ней определенных условий, подходящий для ее существования.
Согласно еще одной теории, американцы могли найти в лунном грунте доказательства того, что когда-то на Луне существовала развитая цивилизация. К примеру микроскопические частицы органики, обработанного металла. Возможно в годы Лунной программы эти вещества не были обнаружены из-за несовершенства техники, но в наше время современные высокотехнологичные приборы могут разглядеть практически что угодно.