stringtranslate.com

Лунные ресурсы

Искусственно раскрашенная мозаика , созданная из серии из 53 изображений, полученных с помощью трех спектральных фильтров системой визуализации Галилео во время пролета космического корабля над северными областями Луны 7 декабря 1992 года. Цвета обозначают разные материалы.
Лунный анортозит , собранный экипажем Аполлона-16 недалеко от кратера Декарта.

Луна обладает значительными природными ресурсами , которые можно будет использовать в будущем. [1] [2] Потенциальные лунные ресурсы могут включать в себя перерабатываемые материалы, такие как летучие вещества и минералы , а также геологические структуры, такие как лавовые трубы , которые вместе могут сделать возможным обитание на Луне . Использование ресурсов Луны может обеспечить средства снижения стоимости и риска исследования Луны и других целей. [3] [4]

Информация о лунных ресурсах, полученная в результате миссий по орбите и возврату проб, значительно улучшила понимание потенциала использования ресурсов на месте (ISRU) на Луне, но этих знаний пока недостаточно, чтобы полностью оправдать выделение крупных финансовых ресурсов на реализацию проекта. кампания на базе ISRU. [5] Определение доступности ресурсов будет определять выбор мест для поселения людей. [6] [7]

Обзор

Лунные материалы могли бы облегчить дальнейшее исследование самой Луны, облегчить научную и экономическую деятельность вблизи Земли и Луны (так называемое окололунное пространство) или же их можно было бы импортировать на поверхность Земли, где они внесут непосредственный вклад в глобальную экономику. . [1] Реголит ( лунный грунт ) — самый простой в добыче продукт; он может обеспечить защиту от радиации и микрометеороидов, а также строительных и дорожных материалов путем плавления. [8] Кислород из оксидов лунного реголита может быть источником метаболического кислорода и окислителя ракетного топлива. Водяной лед может обеспечить воду для радиационной защиты , жизнеобеспечения , кислород и сырье для ракетного топлива. Летучие вещества из постоянно затененных кратеров могут выделять метан ( CH
4), аммиак ( NH
3), углекислый газ ( CO
2) и окись углерода (CO). [9] Металлы и другие элементы для местной промышленности можно получить из различных минералов, содержащихся в реголите.

Известно, что Луна бедна углеродом и азотом и богата металлами и атомарным кислородом , но их распределение и концентрации до сих пор неизвестны. Дальнейшие исследования Луны обнаружат дополнительные концентрации экономически полезных материалов, и будут ли они экономически пригодны для использования, будет зависеть от придаваемой им ценности, а также от энергии и инфраструктуры, доступных для поддержки их добычи. [10] Для успешного применения ресурсов на месте (ISRU) на Луне необходим выбор места посадки, а также определение подходящих наземных операций и технологий.

Разведка с лунной орбиты несколькими космическими агентствами продолжается, а спускаемые аппараты и марсоходы исследуют ресурсы и их концентрацию на месте (см.: Список миссий на Луну ).

Ресурсы

Солнечная энергия , кислород и металлы — богатые ресурсы на Луне. [12] Известно, что на поверхности Луны присутствуют следующие элементы : водород (H), [1] [13] кислород (O), кремний (Si), железо (Fe), магний (Mg), кальций ( Ca), алюминий (Al), марганец (Mn) и титан (Ti). Среди наиболее распространенных — кислород, железо и кремний. Содержание атомарного кислорода в реголите оценивается в 45% по массе. [14] [15]

Исследования в рамках эксперимента по составу лунной атмосферы (LACE) Аполлона-17 показывают, что лунная экзосфера содержит следовые количества водорода (H 2 ), гелия (He), аргона (Ar) и, возможно, аммиака (NH 3 ), углекислого газа (CO 2 ). и метан (CH 4 ). Присутствие газовых примесей на Луне можно объяснить несколькими процессами: фотонами высокой энергии или солнечными ветрами, реагирующими с материалами на лунной поверхности, испарением лунного реголита, отложениями материалов от комет и метеороидов, а также выделением газов изнутри Луны. Однако это газовые примеси в очень низкой концентрации. [16] Общая масса экзосферы Луны составляет примерно 25 000 килограммов (55 000 фунтов) с поверхностным давлением 3 × 10 −15 бар (2 × 10 −12 Торр). [17] Маловероятно, что следовые количества газа будут полезны для использования ресурсов на месте.

Солнечная энергия

Дневной свет на Луне длится примерно две недели, за ним следует примерно две недели ночи, при этом оба лунных полюса освещены почти постоянно. [18] [19] [20] Южный полюс Луны представляет собой область с краями кратеров, подвергающихся почти постоянному солнечному освещению, но внутренняя часть кратеров постоянно затенена от солнечного света.

Солнечные элементы могут быть изготовлены непосредственно на лунном грунте с помощью марсохода среднего размера (около 200 кг), имеющего возможности нагрева реголита, испарения соответствующих полупроводниковых материалов для структуры солнечного элемента непосредственно на подложку реголита и нанесения металлических контакты и межсоединения, чтобы завершить полную батарею солнечных батарей непосредственно на земле. [21] Однако этот процесс требует импорта фторида калия с Земли для очистки необходимых материалов от реголита. [22]

Атомная энергия

Система ядерного деления Kilopower разрабатывается для надежного производства электроэнергии, которая могла бы обеспечить возможность длительного существования баз с экипажем на Луне, Марсе и в других местах . [23] [24] Эта система идеально подходит для мест на Луне и Марсе, где производство электроэнергии за счет солнечного света происходит с перерывами. [24] [25] Уран и торий присутствуют на Луне, но из-за высокой плотности энергии ядерного топлива может быть более экономичным импортировать подходящее топливо с Земли, а не производить его на месте .

Радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РТГ) — это еще одна форма ядерной энергетики, в которой используется естественный распад радиоизотопов, а не их индуцированное деление. Они использовались в космосе, в том числе на Луне, на протяжении десятилетий. Обычный процесс заключается в получении подходящих веществ с Земли, но плутоний-238 или стронций-90 можно производить на Луне, если присутствует такое сырье, как отработанное ядерное топливо (либо доставленное с Земли для переработки, либо произведенное местными реакторами деления). РИТЭГи могут использоваться для доставки энергии независимо от доступного солнечного света как для лунных, так и для нелунных применений. РИТЭГи содержат вредные токсичные и радиоактивные материалы, что вызывает опасения по поводу непреднамеренного распространения этих материалов в случае аварии. Поэтому протесты широкой общественности часто сосредоточены на постепенном отказе от РИТЭГов (вместо рекомендации альтернативных источников энергии) из-за переоценки опасности радиации.

Более теоретическим лунным ресурсом является потенциальное топливо для ядерного синтеза . Гелий-3 привлек особое внимание средств массовой информации, поскольку его содержание в лунном реголите выше, чем на Земле. Однако до сих пор люди не использовали ядерный синтез контролируемым образом с высвобождением чистой полезной энергии (такие устройства, как термоядерный термоядер , являются чистыми потребителями энергии, в то время как водородная бомба не является контролируемой реакцией термоядерного синтеза). Более того, хотя гелий-3 необходим для одного возможного пути ядерного синтеза, другие вместо этого полагаются на нуклиды, которые легче получить на Земле, такие как тритий , литий или дейтерий .

Кислород

Содержание элементарного кислорода в реголите оценивается в 45% по массе. [15] [14] Кислород часто встречается в богатых железом лунных минералах и стеклах в виде оксида железа . К таким лунным минералам и стеклу относятся ильменит, оливин, пироксен, ударное стекло и вулканическое стекло. [26] На Луне присутствуют различные изотопы кислорода в виде 16 O, 17 O и 18 O. [27]

Описано по крайней мере двадцать различных возможных процессов извлечения кислорода из лунного реголита [28] [29] , и все они требуют высоких энергозатрат: от 2 до 4 мегаватт-лет энергии (т.е.(6–12) × 10 13  Дж ) для получения 1000 тонн кислорода. [1] Хотя экстракция кислорода из оксидов металлов также дает полезные металлы, использование воды в качестве сырья этого не дает. [1] Один из возможных методов получения кислорода из лунного грунта требует двух этапов. Первый этап включает восстановление оксида железа газообразным водородом (H 2 ) с образованием элементарного железа (Fe) и воды (H 2 O). [26] Затем воду можно подвергнуть электролизу для получения кислорода, который можно сжижать при низких температурах и хранить. Количество выделяемого кислорода зависит от содержания оксида железа в лунных минералах и стекле. Производство кислорода из лунного грунта — относительно быстрый процесс, происходящий за несколько десятков минут. Напротив, для извлечения кислорода из лунного стекла требуется несколько часов. [26]

Вода

На снимках южного полюса Луны, сделанных орбитальным аппаратом LCROSS, видны области постоянной тени.
На изображении показано распределение поверхностного льда на южном полюсе Луны (слева) и северном полюсе (справа), как видно с помощью спектрометра НАСА Moon Mineralogy Mapper (M 3 ) на борту индийского орбитального аппарата Chandrayaan-1.

Совокупные данные, полученные с нескольких орбитальных аппаратов, убедительно указывают на то, что водяной лед присутствует на поверхности полюсов Луны, но в основном в районе южного полюса. [30] [31] Однако результаты этих наборов данных не всегда коррелируют. [32] [33] Было установлено, что совокупная площадь постоянно затененной лунной поверхности составляет 13 361 км 2 в северном полушарии и 17 698 км 2 в южном полушарии, что дает общую площадь 31 059 км 2 . [1] Степень, в которой какая-либо или все из этих постоянно затененных областей содержат водяной лед и другие летучие вещества, в настоящее время неизвестна, поэтому необходимы дополнительные данные о лунных отложениях льда, его распределении, концентрации, количестве, расположении, глубине, геотехнических свойствах и любые другие характеристики, необходимые для проектирования и разработки систем добычи и переработки. [33] [34] Намеренное столкновение орбитального аппарата LCROSS с кратером Кабеус отслеживалось для анализа образовавшегося шлейфа обломков, и был сделан вывод, что водяной лед должен иметь форму небольших (< ~ 10 см) отдельных кусочков. льда, распределенного по всему реголиту или в виде тонкого слоя на ледяных зернах. [35] Это, в сочетании с моностатическими радиолокационными наблюдениями, позволяет предположить, что водяной лед, присутствующий в постоянно затененных областях лунных полярных кратеров, вряд ли будет присутствовать в виде толстых, чистых ледяных отложений. [35]

Вода могла быть доставлена ​​на Луну в течение геологических временных масштабов в результате регулярных бомбардировок водоносных комет , астероидов и метеороидов [ 36] или непрерывно производиться на месте ионами водорода ( протонами ) солнечного ветра , воздействующими на кислородсодержащие минералы. [1] [37]

Южный полюс Луны представляет собой область с краями кратеров, подвергающихся почти постоянному солнечному освещению, где внутренняя часть кратеров постоянно затенена от солнечного света, что позволяет естественным образом улавливать и собирать водяной лед, который можно будет добывать в будущем.

Молекулы воды ( H
2O ) может распадаться на свои элементы, а именно на водород и кислород, и образовывать молекулярный водород ( H
2) и молекулярный кислород ( O
2) для использования в качестве ракетного двухтопливного топлива или для производства соединений для процессов металлургического и химического производства. [3] Только производство топлива, по оценке совместной группы промышленных, правительственных и академических экспертов, выявило краткосрочную годовую потребность в 450 метрических тоннах лунного топлива, что соответствует 2450 метрическим тоннам переработанной лунной воды, генерирующей Ежегодный доход составляет 2,4 миллиарда долларов США. [25]

Водород

На склонах лунной поверхности, обращенных к полюсам Луны, наблюдается более высокая концентрация водорода. Это связано с тем, что склоны, обращенные к столбам, меньше подвергаются воздействию солнечного света, который вызывает испарение водорода. Кроме того, на склонах, расположенных ближе к полюсам Луны, наблюдается более высокая концентрация водорода — около 45 ppmw. Существуют различные теории, объясняющие присутствие водорода на Луне. Вода, содержащая водород, могла быть оставлена ​​на Луне кометами и астероидами. Кроме того, взаимодействие солнечных ветров с соединениями на поверхности Луны могло привести к образованию водородсодержащих соединений, таких как гидроксил и вода. [38] Солнечный ветер имплантирует протоны в реголит, образуя протонированный атом, который представляет собой химическое соединение водорода (H). Хотя связанного водорода много, остаются вопросы о том, какая его часть диффундирует в недра, уходит в космос или диффундирует в холодные ловушки. [39] Водород понадобится для производства топлива, и он имеет множество промышленных применений. Например, водород можно использовать для производства кислорода путем восстановления ильменита водородом . [40] [41] [42]

Металлы

Железо

Железо (Fe) содержится в большом количестве во всех морских базальтах (~ 14–17% по весу), но в основном заключено в силикатных минералах (например, пироксене и оливине ) и в оксидном минерале ильмените в низинах. [1] [44] Добыча будет весьма энергозатратной, но есть подозрения, что некоторые заметные лунные магнитные аномалии возникли из-за уцелевших богатых железом метеоритных обломков. Только дальнейшие исследования на месте определят, верна ли эта интерпретация и насколько пригодными могут быть такие метеоритные обломки. [1] Гематит, минерал, состоящий из оксида железа (Fe 2 O 3 ), был обнаружен на Луне. Этот минерал является продуктом реакции между железом, кислородом и жидкой водой. Кислород из атмосферы Земли может вызвать эту реакцию, о чем свидетельствует наличие большего количества гематита на стороне Луны, обращенной к Земле. [45]

Свободное железо также присутствует в реголите (0,5% по весу), естественно легированном никелем и кобальтом , и его можно легко извлечь с помощью простых магнитов после измельчения. [44] Эту железную пыль можно перерабатывать для изготовления деталей с использованием методов порошковой металлургии , [44] таких как аддитивное производство , 3D-печать , селективное лазерное спекание (SLS), селективное лазерное плавление (SLM) и электронно-лучевое плавление (EBM).

Титан

Титан (Ti) может быть легирован железом, алюминием , ванадием и молибденом , а также другими элементами, для получения прочных и легких сплавов для использования в аэрокосмической промышленности. Он существует почти исключительно в минерале ильмените (FeTiO 3 ) в пределах 5–8% по весу. [1] Ильменитовые минералы также улавливают водород (протоны) солнечного ветра , поэтому при переработке ильменита также будет производиться водород, ценный элемент на Луне. [44] Обширные базальты на северо-западе ( Mare Tranquillitatis ) обладают одним из самых высоких содержаний титана на Луне, [33] его в 10 раз больше, чем в горных породах на Земле. [46]

Алюминий

Алюминий (Al) содержится в концентрации 10–18% по массе и присутствует в минерале под названием анортит ( CaAl
2Си
2О
8), [44] кальциевый концевой член минерального ряда плагиоклаза и полевого шпата. [1] Алюминий является хорошим электрическим проводником , а распыленный алюминиевый порошок также является хорошим твердым ракетным топливом при сжигании в кислороде. [44] Добыча алюминия также потребует разрушения плагиоклаза (CaAl 2 Si 2 O 8 ). [1]

Кремний

Фотография куска очищенного кремния

Кремний (Si) является распространенным металлоидом во всем лунном материале, его концентрация составляет около 20% по весу. Огромное значение имеет производство солнечных панелей для преобразования солнечного света в электричество, а также стекла, стекловолокна и разнообразной полезной керамики. Достижение очень высокой чистоты для использования в качестве полупроводника будет сложной задачей, особенно в лунной среде. [1]

Кальций

Кристаллы анортита в базальтовой впадине из Везувия , Италия (размер: 6,9×4,1×3,8 см)

Кальций (Ca) — четвертый по распространенности элемент на лунном нагорье, присутствующий в минералах анортита (формула CaAl
2Си
2О
8). [44] [47] Оксиды кальция и силикаты кальция не только полезны для керамики, но чистый металлический кальций является гибким и отличным электрическим проводником в отсутствие кислорода. [44] Анортит редок на Земле, [48] но обилен на Луне. [44]

Кальций также можно использовать для изготовления солнечных элементов на основе кремния , для которых потребуется лунный кремний, железо, оксид титана, кальций и алюминий. [49]

Магний

Магний (Mg) присутствует в магме и лунных минералах пироксене и оливине [50] , поэтому предполагается, что магний более распространен в нижней части лунной коры. [51] Магний имеет множество применений в качестве сплавов для аэрокосмической, автомобильной и электронной промышленности.

Редкоземельные элементы

Редкоземельные элементы используются для производства всего: от электрических или гибридных транспортных средств, ветряных турбин , электронных устройств и технологий чистой энергии. [52] [53] Несмотря на свое название, редкоземельные элементы – за исключением прометия – относительно многочисленны в земной коре . Однако из-за своих геохимических свойств редкоземельные элементы обычно рассеяны и не часто встречаются в концентрации в редкоземельных минералах ; в результате экономически пригодные для эксплуатации месторождения руды встречаются реже. [54] Основные запасы существуют в Китае, Калифорнии, Индии, Бразилии, Австралии, Южной Африке и Малайзии, [55] но на долю Китая приходится более 95% мирового производства редкоземельных элементов. [56] (См.: Редкоземельная промышленность в Китае .)

Хотя текущие данные свидетельствуют о том, что редкоземельные элементы менее распространены на Луне, чем на Земле, [57] НАСА рассматривает добычу редкоземельных минералов как жизнеспособный лунный ресурс [58] , поскольку они демонстрируют широкий спектр промышленно важных оптических и электрических свойств. , магнитные и каталитические свойства. [1] KREEP — это части лунной поверхности, более богатые калием (буква « K » обозначает символ элемента), r — это земные элементы и фосфор .

Гелий-3

По одной из оценок, солнечный ветер выбросил на поверхность Луны более 1 миллиона тонн гелия-3 ( 3 He). [59] Материалы на поверхности Луны содержат гелий-3 в концентрациях, оцениваемых от 1,4 до 15 частей на миллиард (частей на миллиард) в освещенных солнцем районах, [1] [60] [61] и могут содержать концентрации до 50 частей на миллиард в постоянно затененных местах. регионы. [62] Для сравнения, содержание гелия-3 в атмосфере Земли составляет 7,2 частей на триллион (ppt).

Начиная с 1986 года [63] ряд людей предлагали использовать лунный реголит и использовать гелий-3 для ядерного синтеза . [58] Хотя по состоянию на 2020 год функционирующие экспериментальные термоядерные реакторы существовали уже несколько десятилетий [64] [65] – ни один из них еще не производил электроэнергию на коммерческой основе. [66] [67] Из-за низкой концентрации гелия-3 любое горнодобывающее оборудование должно будет перерабатывать чрезвычайно большое количество реголита. По одной из оценок, для получения 1 грамма (0,035 унции) гелия-3 необходимо переработать более 150 тонн реголита . для изотопа гелия-3 для использования в качестве источника энергии на Земле. [69] Не все авторы считают, что внеземная добыча гелия-3 осуществима, [66] и даже если бы гелий-3 было возможно извлечь с Луны, ни одна полезная конструкция термоядерного реактора не производила больше выходной мощности термоядерного синтеза , чем электрическая мощность. вход, побеждая цель. [66] [67] Однако 13 декабря 2022 года Министерство энергетики США объявило, что «...понедельник, 5 декабря 2022 года, стал историческим днем ​​в науке благодаря невероятным людям из Ливерморской лаборатории и Национального института зажигания. Facility» и что NIF «провел первый в истории эксперимент по контролируемому термоядерному синтезу, чтобы достичь этой вехи, также известной как научная энергетическая безубыточность, что означает, что в результате термоядерного синтеза было произведено больше энергии, чем энергия лазера, используемая для его запуска». [70] Обратной стороной остается то, что гелий-3 является ограниченным лунным ресурсом, который может быть исчерпан после добычи. [10]

Углерод и азот

Углерод (C) потребуется для производства лунной стали , но он присутствует в лунном реголите в следовых количествах (82 ppm [71] ), что связано с воздействием солнечного ветра и микрометеоритов. [72] Из-за чрезвычайно низких температур постоянно затененные области полюсов Луны имеют холодные ловушки, которые, возможно, содержат твердый углекислый газ. [73] Присутствие углерода в основном связано с углеродом солнечного ветра, имплантированным в объемный реголит. Углерод присутствует в углеродсодержащих льдах на лунных полюсах в концентрациях до 20% по весу. Однако большинство углеродсодержащих льдов имеют концентрацию углерода 0–3% по массе. Углеродсодержащие соединения, которые могут существовать, включают окись углерода (CO), этилен (C 2 H 4 ), диоксид углерода (CO 2 ), метанол (CH 3 OH), метан (CH 4 ), карбонилсульфид (OCS), цианистый водород. (HCN) и толуол (C 7 H 8 ). Эти соединения образуют примерно 5000 частей на миллион элементарного углерода в образцах почвы, доставленных с Луны. Эти полярные регионы содержат C, H и O, которые могут служить источниками топлива для металоксных космических кораблей. [74]

Азот (N) был измерен в образцах почвы, доставленных обратно на Землю, и он существует в виде следовых количеств при концентрации менее 5 частей на миллион. [75] Он был обнаружен в виде изотопов 14 N, 15 N и 16 N. [75] [76] До 87% азота, обнаруженного в лунном реголите, может поступать из несолнечных (не от Солнца ) или других источников. планеты. Кометы и метеориты дают менее ~ 10% азота из несолнечных источников. [77] Углерод и связанный азот потребуются для сельскохозяйственной деятельности в закрытой биосфере .

Место изменений – (Y)

Реголит для строительства

Развитие лунной экономики потребует значительного объема инфраструктуры на лунной поверхности, развитие которой будет в значительной степени зависеть от технологий использования ресурсов на месте (ISRU). Одним из основных требований будет предоставление строительных материалов для строительства жилищ, бункеров, посадочных площадок, дорог и другой инфраструктуры. [78] [79] Необработанный лунный грунт , также называемый реголитом , может быть превращен в полезные структурные компоненты, [80] [81] с помощью таких методов, как спекание , горячее прессование, сжижение , метод литья базальта , [20] [82 ] ] и 3D-печать . [78] Стекло и стекловолокно легко обрабатывать на Луне, и было обнаружено, что прочность материала реголита может быть значительно улучшена за счет использования стекловолокна, такого как 70% базальтового стекловолокна и 30% смеси PETG . [78] На Земле были проведены успешные испытания с использованием некоторых имитаторов лунного реголита , [83] включая MLS-1 и MLS-2 . [84]

Лунный грунт , хотя и представляет проблему для любых механических движущихся частей, может быть смешан с углеродными нанотрубками и эпоксидными смолами при изготовлении зеркал телескопов диаметром до 50 метров. [85] [86] [87] Несколько кратеров вблизи полюсов постоянно темные и холодные, что является благоприятной средой для инфракрасных телескопов . [88]

Некоторые предложения предлагают построить лунную базу на поверхности, используя привезенные с Земли модули и покрыв их лунным грунтом . Лунный грунт состоит из смеси кремнезема и железосодержащих соединений, которые можно сплавить в стеклоподобное твердое вещество с помощью микроволнового излучения. [89] [90]

Европейское космическое агентство в 2013 году совместно с независимой архитектурной фирмой протестировало напечатанную на 3D-принтере конструкцию , которую можно было бы построить из лунного реголита для использования в качестве лунной базы. [91] [92] [93] Лунный грунт, напечатанный на 3D-принтере, обеспечит « радиационную и температурную изоляцию. Внутри легкая надувная лодка под давлением с такой же формой купола станет средой обитания для первых людей-поселенцев на Луне». [93]

В начале 2014 года НАСА профинансировало небольшое исследование в Университете Южной Калифорнии с целью дальнейшего развития техники 3D-печати Contour Crafting . Потенциальные применения этой технологии включают строительство лунных структур из материала, который может состоять на 90 процентов из лунного материала , и только десять процентов материала требует транспортировки с Земли. [94] НАСА также рассматривает другой метод, который будет включать спекание лунной пыли с использованием микроволнового излучения малой мощности (1500 Вт). Лунный материал будет связан путем нагревания до температуры от 1200 до 1500 °C (от 2190 до 2730 °F), что несколько ниже точки плавления, чтобы превратить пыль наночастиц в твердый блок, похожий на керамику и не требующий транспорт связующего материала с Земли. [95]

Добыча

Существует несколько моделей и предложений по использованию лунных ресурсов, но лишь немногие из них учитывают устойчивость. [96] Для достижения устойчивости и обеспечения того, чтобы будущие поколения не столкнулись с бесплодной лунной пустошью из-за бессмысленных действий, необходимо долгосрочное планирование. [96] [97] [98] Чтобы быть по-настоящему экологически устойчивой, добыча полезных ископаемых на Луне должна будет использовать процессы, которые не используют и не производят токсичных материалов, а также минимизируют отходы за счет циклов переработки. [96] [79]

Скаутинг

Многочисленные орбитальные аппараты составили карту состава лунной поверхности, в том числе Клементина , Лунный разведывательный орбитальный аппарат (LRO), спутник наблюдения и зондирования лунного кратера (LCROSS), орбитальный аппарат Артемида , SELENE , Lunar Prospector , Chandrayaan и Chang'e , и это лишь некоторые из них. Советская программа «Луна» и программа «Аполлон» доставили лунные образцы на Землю для тщательного анализа. С 2019 года продолжается новая «Лунная гонка», включающая поиск лунных ресурсов для поддержки баз с экипажем .

В 21 веке Китай взял на себя ведущую роль в Китайской программе исследования Луны [99] [100] , которая реализует поэтапный подход к поэтапному развитию технологий и поиску ресурсов для базы с экипажем, запланированной на 2030-е годы, согласно прогнозам в китайских государственных СМИ Агентство Синьхуа . [101] Индийская программа Chandrayaan направлена ​​в первую очередь на понимание лунного водного цикла, а также на картирование местоположения и концентрации минералов с орбиты и на месте . Российская программа «Луна-Глоб » планирует и разрабатывает серию спускаемых аппаратов, вездеходов и орбитальных аппаратов для разведки и научных исследований, а также в конечном итоге будет использовать методы использования ресурсов на месте (ISRU) для строительства и эксплуатации собственной лунной базы с экипажем в 2030-х годах. [102] [103]

США изучают Луну на протяжении десятилетий, но в 2019 году они начали внедрять услуги коммерческой лунной полезной нагрузки для поддержки программы «Артемида» с экипажем , направленной как на разведку и эксплуатацию лунных ресурсов для обеспечения долгосрочной базы с экипажем на Луне, так и на в зависимости от извлеченных уроков, затем перейдем к пилотируемой миссии на Марс . [104] Луноход НАСА Resource Prospector планировался для поиска ресурсов в полярном регионе Луны, и его планировалось запустить в 2022 году. [105] [106] Концепция миссии все еще находилась на стадии предварительной формулировки, и Прототип марсохода проходил испытания, когда его сняли с производства в апреле 2018 года. [107] [105] [106] Вместо этого его научные инструменты будут использоваться в нескольких коммерческих миссиях по посадочным модулям, заключенным по контракту с новой программой НАСА Commercial Lunar Payload Services (CLPS), целью которой является сосредоточиться на тестировании различных лунных процессов ISRU , посадив несколько полезных грузов на несколько коммерческих роботизированных посадочных модулей и вездеходов. Первые контракты на полезную нагрузку были заключены 21 февраля 2019 года [108] [109] и будут выполнять отдельные миссии. CLPS будет информировать и поддерживать программу НАСА « Артемида» , которая приведет к созданию пилотируемого лунного аванпоста для длительного пребывания. [104]

Европейская некоммерческая организация призвала к глобальному синергетическому сотрудничеству между всеми космическими агентствами и странами вместо «лунной гонки»; эта предлагаемая концепция сотрудничества называется « Лунная деревня» . [110] Moon Village стремится создать концепцию, в которой могут процветать как международное сотрудничество, так и коммерциализация космоса. [111] [112] [113]

Некоторые первые частные компании, такие как Shackleton Energy Company , [114] Deep Space Industries , Planetoid Mines, Golden Spike Company , Planetary Resources , Astrobotic Technology и Moon Express , планируют частные коммерческие предприятия по разведке и добыче полезных ископаемых на Луне. [1] [115]

Методы добычи

Обширные лунные моря состоят из потоков базальтовой лавы. В их минералогии преобладает сочетание пяти минералов: анортитов (CaAl 2 Si 2 O 8 ), ортопироксенов ( (Mg,Fe)SiO 3 ), клинопироксенов ( Ca(Fe,Mg)Si 2 O 6 ), оливинов ( (Mg ,Fe) 2 SiO 4 ) и ильменит ( FeTiO 3 ), [1] [48] в изобилии встречаются на Луне. [116] Было предложено, чтобы металлургические заводы могли перерабатывать базальтовую лаву, чтобы разбить ее на чистый кальций, алюминий, кислород, железо, титан, магний и кварцевое стекло. [117] Европейское космическое агентство в 2020 году выделило компании Metalisa финансирование на дальнейшее развитие Кембриджского процесса FFC по извлечению титана из реголита с одновременным генерированием кислорода в качестве побочного продукта. [118] Необработанный лунный анортит также можно использовать для изготовления стекловолокна и других керамических изделий. [117] [44] Другое предложение предусматривает использование фтора , привезенного с Земли, в виде фторида калия для отделения сырья от лунных пород. [119]

Правовой статус майнинга

Хотя лунные посадочные аппараты разбросали по Луне вымпелы Советского Союза , а астронавты Аполлона символически установили на местах приземления флаги США , ни одна страна не претендует на владение какой-либо частью поверхности Луны [120] и на международно-правовой статус Луны. добыча космических ресурсов неясна и противоречива. [121] [122]

Пять договоров и соглашений [123] международного космического права охватывают «неприсвоение космического пространства какой-либо одной страной, контроль над вооружениями, свободу исследования, ответственность за ущерб, причиненный космическими объектами, безопасность и спасение космических кораблей и астронавтов, предотвращение вредного вмешательства в космическую деятельность и окружающую среду, уведомление и регистрацию космической деятельности, научные исследования и эксплуатацию природных ресурсов в космическом пространстве, а также разрешение споров». [124]

Россия, Китай и США являются участниками Договора по космосу (ДОСТ) 1967 года [125] , который является наиболее широко принятым договором, насчитывающим 104 участника. [126] Договор ДОН предлагает неточные руководящие принципы для новой космической деятельности, такой как добыча полезных ископаемых на Луне и астероидах , [127] и поэтому остается спорным вопрос о том, подпадает ли добыча ресурсов под запретительные формулировки присвоения или же использование включает в себя коммерческое использование и эксплуатация. Хотя его применимость к эксплуатации природных ресурсов остается спорной, ведущие эксперты в целом согласны с позицией, сформулированной в 2015 году Международным институтом космического права (ISSL), утверждающей, что «ввиду отсутствия четкого запрета на изъятие ресурсов в Договора о космосе, можно сделать вывод, что использование космических ресурсов разрешено». [128]

Лунный договор 1979 года представляет собой предлагаемую систему законов для разработки режима подробных правил и процедур упорядоченной эксплуатации ресурсов. [129] [130] Этот договор будет регулировать эксплуатацию ресурсов, если она «регулируется международным режимом» правил (статья 11.5), [131] но не было достигнуто консенсуса, и точные правила коммерческой добычи полезных ископаемых не были установлены. . [132] Лунный договор был ратифицирован очень немногими странами, и поэтому предполагалось, что он практически не имеет значения в международном праве. [133] [134] Последняя попытка определить приемлемые подробные правила добычи закончилась в июне 2018 года, после того как С. Нил Хозенболл, главный юрисконсульт НАСА и главный переговорщик США по Договору о Луне, решил, что переговоры по правилам добычи полезных ископаемых Договор о Луне должен быть отложен до тех пор, пока не будет установлена ​​возможность эксплуатации лунных ресурсов. [135]

В поисках более четких нормативных правил частные компании в США подтолкнули правительство США и легализовали космическую добычу в 2015 году, приняв Закон США о конкурентоспособности коммерческих космических запусков 2015 года . [136] Подобные национальные законы, легализующие внеземное присвоение ресурсов, в настоящее время копируются другими странами, включая Люксембург, Японию, Китай, Индию и Россию. [127] [137] [138] [139] Это создало международные юридические споры о правах на добычу полезных ископаемых с целью получения прибыли. [137] [134] В 2011 году эксперт по правовым вопросам заявил, что международные вопросы «вероятно, будут решены в ходе обычного освоения космоса». [134] В апреле 2020 г. президент США Дональд Трамп подписал указ о поддержке добычи полезных ископаемых на Луне. [140]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ abcdefghijklmnopq Кроуфорд, Ян (2015). «Лунные ресурсы: обзор». Успехи физической географии . 39 (2): 137–167. arXiv : 1410.6865 . Бибкод :2015ПрФГ..39..137С. дои : 10.1177/0309133314567585. S2CID  54904229.
  2. ^ Добыча металлов и кислорода из лунного грунта. Архивировано 23 ноября 2021 г. в Wayback Machine Юхао Лу и Рамана Г. Редди. Департамент металлургии и технологии материалов; Университет Алабамы, Таскалуса, Алабама. США. 9 января 2009 г.
  3. ^ ab «Луна и, вероятно, первоначальные приложения по использованию ресурсов на месте (ISRU)». М. Ананд, И.А. Кроуфорд, М. Балат-Пичелин, С. Абанадес, В. ван Вестренен, Г. Перодо, Р. Яуманн, В. Зебольдт. Планетарная и космическая наука ; том 74; выпуск 1; Декабрь 2012 г., стр: 42–48. дои :10.1016/j.pss.2012.08.012
  4. ^ Итоговый отчет дорожной карты возможностей НАСА по использованию ресурсов на месте (ISRU). Архивировано 5 сентября 2020 г. в Wayback Machine Джеральда Б. Сандерса, Майкла Дьюка. 19 мая 2005 г.
  5. ^ Разведка лунных ресурсов. С.А. Бэйли. Лунный ISRU 2019: Развитие новой космической экономики за счет лунных ресурсов и их использования. 15–17 июля 2019 г., Колумбия.
  6. ^ «Лунные ресурсы: от поиска к созданию спроса». ДК Баркер1. Лунный ISRU 2019: Развитие новой космической экономики за счет лунных ресурсов и их использования. 15–17 июля 2019 г., Колумбия, Мэриленд.
  7. ^ «Выбор места посадки и влияние на операции роботизированной миссии по разведке ресурсов». Дж. Л. Хелдманн, AC Colaprete, RC Elphic и DR Эндрюс. Лунный ISRU 2019: Развитие новой космической экономики за счет лунных ресурсов и их использования. 15–17 июля 2019 г., Колумбия, Мэриленд.
  8. ^ «Использование лунного асфальтоукладчика / вездехода для вакуумного осаждения для устранения опасных пылевых шлейфов на лунной поверхности». Алекс Игнатьев и Эллиот Кэрол. Лунный ISRU 2019: Развитие новой космической экономики за счет лунных ресурсов и их использования. 15–17 июля 2019 г., Колумбия, Мэриленд.
  9. ^ «Развивающиеся рынки лунных ресурсов». БР Блэр1. Лунный ISRU 2019: Развитие новой космической экономики за счет лунных ресурсов и их использования. 15–17 июля 2019 г., Колумбия, Мэриленд.
  10. ^ аб Дэвид, Леонард (7 января 2015 г.). «Является ли Moon Mining экономически целесообразным?». Space.com .
  11. ^ Тейлор, Стюарт Р. (1975). Лунная наука: взгляд после Аполлона . Оксфорд: Пергамон Пресс . п. 64. ИСБН 978-0080182742.
  12. ^ Почему Южный полюс Луны? Архивировано 5 сентября 2020 г. в Wayback Machine Адама Хьюго. Космический ресурс . 25 апреля 2019 г.
  13. ^ С. Морис. «Распределение водорода на поверхности Луны» (PDF) .
  14. ^ ab Кислород из Реголита. Архивировано 5 сентября 2020 г. в Wayback Machine Лоран Сибилль, Уильям Ларсон. НАСА . 3 июля 2012 г.
  15. ^ ab Проект «Артемида» - Как получить кислород с Луны. Архивировано 5 сентября 2020 г. в Wayback Machine . Грегори Беннетт, Международное общество Артемиды . 17 июня 2001 г.
  16. ^ Администратор НАСА (07.06.2013). «Есть ли атмосфера на Луне?». НАСА . Проверено 27 апреля 2022 г.
  17. ^ "Информационный бюллетень о Луне". nssdc.gsfc.nasa.gov . Проверено 27 апреля 2022 г.
  18. ^ Шпейерер, Эмерсон Дж.; Робинсон, Марк С. (2013). «Постоянно освещенные регионы на лунных полюсах: идеальные места для будущих исследований». Икар . 222 (1): 122–136. Бибкод : 2013Icar..222..122S. дои :10.1016/j.icarus.2012.10.010. ISSN  0019-1035.
  19. ^ Глезер, П., Оберст, Дж., Нейман, Г.А., Мазарико, Э., Шпейерер, Э.Дж., Робинсон, М.С. (2017). «Условия освещенности на лунных полюсах: значение для будущих исследований. Планетарная и космическая наука , том 162, стр. 170–178. doi :10.1016/j.pss.2017.07.006».
  20. ^ аб Спудис, Пол Д. (2011). «Лунные ресурсы: открывая космические границы». Ад Астра . Национальное космическое общество . Проверено 30 апреля 2023 г.
  21. ^ «Использование лунных ресурсов для производства энергии на Луне». Алекс Игнатьев, Питер Каррери, Дональд Садовей и Эллиот Кэрол. Лунный ISRU 2019: Развитие новой космической экономики за счет лунных ресурсов и их использования. 15–17 июля 2019 г., Колумбия, Мэриленд.
  22. ^ Лэндис, Джеффри А. (1 декабря 2005 г.). Переработка материалов для производства солнечных батарей на Луне (Отчет).
  23. ^ Скоци, Коллин (18 июня 2019 г.). «Концепция НАСА по производству электроэнергии в глубоком космосе, немного КРАСТИ». Космический полет Инсайдер .
  24. ^ ab Демонстрация доказывает, что система ядерного деления может обеспечить энергию для исследования космоса. Архивировано 5 сентября 2020 г. в Wayback Machine Джина Андерсон, Ян Уиттри. Пресс-релиз НАСА от 2 мая 2018 г.
  25. ^ ab Moon Mining действительно может работать при правильном подходе. Архивировано 5 сентября 2020 г. на Wayback Machine Леонарда Дэвида, Space.com . 15 марта 2019 г.
  26. ^ abc Аллен, Карлтон С.; Маккей, Дэвид С. (1995). «Производство кислорода из лунного грунта». Сделки SAE . 104 : 1285–1290. ISSN  0096-736X. JSTOR  44612041.
  27. ^ Вихерт, Ю.; Холлидей, Ан; Ли, округ Колумбия; Снайдер, Джорджия; Тейлор, Луизиана; Рамбл, Д. (2001). «Изотопы кислорода и столкновение гиганта, образовавшего Луну». Наука . 294 (5541): 345–348. Бибкод : 2001Sci...294..345W. дои : 10.1126/science.1063037. ISSN  0036-8075. JSTOR  3084837. PMID  11598294. S2CID  29835446.
  28. ^ Хепп, Алоизиус Ф.; Линн, Дайан Л.; Грот, Мэри Ф.; Лэндис, Джеффри А.; Колвин, Джеймс Э. (1994). «Производство и использование металлов и кислорода для движения Луны». Журнал движения и мощности . 10 (16): 834–840. дои : 10.2514/3.51397. hdl : 2060/19910019908 . S2CID  120318455.
  29. ^ Процессы получения кислорода на Луне. Архивировано 18 января 2022 г. в Wayback Machine Ларри Фризене, Международное общество Артемиды . 10 мая 1998 года.
  30. ↑ Подтверждён лед на полюсах Луны. Архивировано 10 августа 2021 г. в Wayback Machine Лаборатории реактивного движения НАСА. 20 августа 2018 г.
  31. ↑ Вода на Луне: прямые доказательства, полученные с помощью лунного зонда Чандраяан-1. Архивировано 20 сентября 2019 г. в Wayback Machine . Опубликовано 07.04.2010.
  32. ^ «Определение богатых ресурсами лунных регионов, постоянно затененных». ХМ Браун. Лунный ISRU 2019: Развитие новой космической экономики за счет лунных ресурсов и их использования. 15–17 июля 2019 г., Колумбия, Мэриленд.
  33. ^ abc «Ближняя сторона северо-запада Луны: цена прямо перед вашими глазами». Дж. Э. Грюнер. Лунный ISRU 2019: Развитие новой космической экономики за счет лунных ресурсов и их использования. 15–17 июля 2019 г., Колумбия, Мэриленд.
  34. ↑ Дэвид, Леонард (13 июля 2018 г.). «Добыча лунного льда: планы разведки начинают обретать форму». Space.com .
  35. ^ ab «Моностатические радиолокационные наблюдения за постоянно затененным дном кратера с помощью мини-РЧ». Л.М. Йозвяк, Г.В. Паттерсон, Р. Перкинс. Лунный ISRU 2019: Развитие новой космической экономики за счет лунных ресурсов и их использования. 15–17 июля 2019 г., Колумбия, Мэриленд.
  36. ^ Элстон, Д. П. (1968) «Характер и геологическая среда обитания потенциальных отложений воды, углерода и редких газов на Луне», Геологические проблемы лунных и планетарных исследований, Материалы симпозиума AAS / IAP, Серия наук и технологий AAS, Дополнение к Достижения астронавтики., с. 441
  37. ^ "НАСА - Лунный разведчик" . lunar.arc.nasa.gov. Архивировано из оригинала 14 сентября 2016 г. Проверено 25 мая 2015 г.
  38. ^ Штайгервальд, Билл (27 февраля 2015 г.). «LRO обнаруживает больше водорода на склонах Луны, обращенных к полюсу». НАСА . Проверено 27 апреля 2022 г.
  39. ^ «Перспективное исследование сбора частиц солнечного ветра посредством захвата лунного реголита». ХЛ Хэнкс. Лунный ISRU 2019: Развитие новой космической экономики за счет лунных ресурсов и их использования. 15–17 июля 2019 г., Колумбия, Мэриленд.
  40. ^ «Термогравиметрический анализ восстановления ильменита и NU-LHT-2M водородом и метаном». П. Рейсс, Ф. Кершер и Л. Гриль. Лунный ISRU 2019: Развитие новой космической экономики за счет лунных ресурсов и их использования. 15–17 июля 2019 г., Колумбия, Мэриленд.
  41. ^ «Экспериментальная разработка и тестирование восстановления ильменита для лунной демонстрации ISRU с PRO SPA». Х. М. Сарджант, Ф. Абернети, М. Ананд1, С. Дж. Барбер, С. Шеридан, И. Райт и А. Морс. Лунный ISRU 2019: Развитие новой космической экономики посредством лунных ресурсов и их использования. 15–17 июля 2019 г., Колумбия, Мэриленд.
  42. ^ «Электростатическое обогащение лунного реголита; обзор предыдущих испытаний как отправная точка для будущей работы». Дж. В. Куинн. Лунный ISRU 2019: Развитие новой космической экономики за счет лунных ресурсов и их использования. 15–17 июля 2019 г., Колумбия, Мэриленд.
  43. ^ «Исследование Луны - Руководство для учителя с упражнениями», NASA EG-1997-10-116 - Информационный бюллетень Rock ABCs (PDF) . НАСА. Ноябрь 1997 года . Проверено 19 января 2014 г.
  44. ^ abcdefghij Основные лунные минералы. Архивировано 1 августа 2019 г. в Wayback Machine Марка Прадо, Проекты по использованию ресурсов Луны и астероидов около Земли в ближайшем будущем (ПОСТОЯННО). Доступ 1 августа 2019 г.
  45. ^ «Луна ржавеет, и исследователи хотят знать, почему». Лаборатория реактивного движения НАСА (JPL) . Проверено 27 апреля 2022 г.
  46. ^ Луна, наполненная драгоценным титаном, открытия зонда НАСА. Архивировано 4 сентября 2019 г. в Wayback Machine Space . 11 октября 2011 г.
  47. ^ SMART-1 обнаруживает кальций на Луне. Архивировано 1 августа 2019 г. в Европейском космическом агентстве Wayback Machine (ЕКА), 8 июня 2005 г.
  48. ^ аб Дир, Вашингтон; Хауи, РА; Зуссман, Дж. (1966). Знакомство с породообразующими минералами . Лондон: Лонгман. п. 336. ИСБН 0-582-44210-9.
  49. ^ Новая архитектура космических солнечных энергетических систем: изготовление кремниевых солнечных элементов с использованием ресурсов на месте. Архивировано 1 января 2019 г. в Wayback Machine А. Игнатьева и А. Фрейндлиха. 2-е ежегодное собрание NIAC, 6–7 июня 2000 г.
  50. ^ Процессы добычи алюминия, титана, железа, магния, кислорода и неземных источников. Архивировано 3 августа 2020 г. на Wayback Machine Рао, Д.Б., Чоудари, У.В., Эрстфельд, Т.Э., Уильямс, Р.Дж., Чанг, Ю.А. Технический сервер НАСА. 1 января 1979 г. Инвентарный номер: 79N32240.
  51. ^ Кордиерит-шпинель троктолит, новая богатая магнием литология Лунного нагорья. Наука . Том 243, выпуск 4893. 17 февраля 1989 г. {{doi}10.1126/science.243.4893.925}}
  52. ^ «Китай может не выдать новую квоту на экспорт редкоземельных металлов в 2011 году: отчет» . Рейтер . 31 декабря 2010 г.
  53. ^ Медейрос, Карлос Агиар Де; Требат, Николас М.; Медейрос, Карлос Агиар Де; Требат, Николас М. (июль 2017 г.). «Преобразование природных ресурсов в промышленное преимущество: на примере редкоземельной промышленности Китая». Бразильский журнал политической экономии . 37 (3): 504–526. дои : 10.1590/0101-31572017v37n03a03 . ISSN  0101-3157.
  54. ^ Хаксель Г.; Хедрик Дж.; Оррис Дж. (2002). «Редкоземельные элементы — важнейшие ресурсы для высоких технологий» (PDF) . Под редакцией Питера Х. Стауффера и Джеймса В. Хендли II; Графический дизайн Гордона Б. Хаксела, Сары Бур и Сьюзан Мэйфилд. Геологическая служба США. Информационный бюллетень Геологической службы США: 087-02 . Проверено 13 марта 2012 г. Однако, в отличие от обычных цветных и драгоценных металлов , РЗЭ практически не склонны концентрироваться в эксплуатируемых рудных месторождениях. Следовательно, большая часть мировых поставок РЗЭ поступает лишь из нескольких источников.
  55. ^ Голдман, Джоан Абель (апрель 2014 г.). «Индустрия редкоземельных металлов в США: ее рост и упадок». Журнал истории политики . 26 (2): 139–166. дои : 10.1017/s0898030614000013. ISSN  0898-0306. S2CID  154319330.
  56. ^ Цзе, Пуй-Кван. «Серия отчетов Геологической службы США за 2011–1042 годы: редкоземельная промышленность Китая». pubs.usgs.gov . Проверено 4 апреля 2018 г.
  57. ^ «Лунные редкоземельные минералы для коммерциализации». А.А. Мардон, Г. Чжоу, Р. Витив. Лунный ISRU 2019: Развитие новой космической экономики за счет лунных ресурсов и их использования. 15–17 июля 2019 г., Колумбия, Мэриленд.
  58. ^ ab «Лунная золотая лихорадка: как может работать добыча полезных ископаемых на Луне». Архивировано 28 мая 2019 г. в Wayback Machine . Лаборатория реактивного движения НАСА . Доступ: 19 июля 2019 г.
  59. ^ Обзор ресурсов 3He и их приобретение для использования в качестве термоядерного топлива. Архивировано 14 мая 2020 г. в Wayback Machine Л. Дж. Виттенберг, Э. Н. Кэмерон, Г. Л. Кульчински, С. Х. Отт, Дж. Ф. Сантариус, Г. И. Святославский, И. Н. Святославский и Х. Э. Томпсон. Журнал « Fusion Technology» , том 21, 1992; выпуск 4; стр: 2230—2253; 9 мая 2017. doi :10.13182/FST92-A29718
  60. ^ Исследовательские проекты FTI: Лунная добыча 3He. Архивировано 4 сентября 2006 г. в Wayback Machine . Fti.neep.wisc.edu. Проверено 8 ноября 2011 г.
  61. ^ Э. Н. Слюта; А.М. Абдрахимов; ЭМ Галимов (2007). «Оценка вероятных запасов гелия-3 в лунном реголите» (PDF) . Наука о Луне и планетах XXXVIII (1338): 2175. Бибкод : 2007LPI....38.2175S.
  62. ^ Кокс, FH (2010). « 3 Он на постоянно затененных лунных полярных поверхностях». Икар . 206 (2): 778–779. Бибкод : 2010Icar..206..778C. дои : 10.1016/j.icarus.2009.12.032.
  63. ↑ Эрик Р. Хедман (16 января 2006 г.). «Увлекательный час с Джеральдом Кульчински». Космический обзор .
  64. ^ «Корейский термоядерный реактор достиг рекордного уровня плазмы - World Nuclear News» . www.world-nuclear-news.org . Проверено 30 мая 2020 г.
  65. ^ «Термоядерный реактор - Принципы магнитного удержания» . Британская энциклопедия . Проверено 30 мая 2020 г.
  66. ↑ abc Day, Дуэйн (28 сентября 2015 г.). «Заклинание гелия-3». Космический обзор . Проверено 11 января 2019 г.
  67. ^ ab «Ядерный синтез: WNA». world-nuclear.org . Ноябрь 2015 г. Архивировано из оригинала 19 июля 2015 г. Проверено 22 июля 2019 г.
  68. ^ И. Н. Святославский (ноябрь 1993 г.). «Задача добычи He-3 на поверхности Луны: как все части сочетаются друг с другом» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 20 января 2019 г. Проверено 22 июля 2019 г.Технический отчет Висконсинского центра космической автоматизации и робототехники WCSAR-TR-AR3-9311-2.
  69. ↑ Дэвид, Леонард (4 марта 2003 г.). «Китай описывает свои лунные амбиции». Space.com . Архивировано из оригинала 16 марта 2006 года . Проверено 20 марта 2006 г.
  70. ^ «Национальная лаборатория Министерства энергетики делает историю, достигнув термоядерного зажигания» . Energy.gov.ru . Проверено 2 января 2023 г.
  71. ^ Углерод на Луне. Архивировано 13 июня 2010 г. в Wayback Machine Artemis Society International . 8 августа 1999 г.
  72. ^ «Химия углерода в лунном реголите». Колин Тревор Пиллинджер и Джеффри Эглинтон. Философские труды Королевского общества . 1 января 1997 г. doi :10.1098/rsta.1977.0076.
  73. ^ Союз, Американская геофизика. «Впервые подтверждены холодные ловушки углекислого газа на Луне». физ.орг . Проверено 27 апреля 2022 г.
  74. ^ Кэннон, Кевин М. (27 апреля 2021 г.). «Доступный углерод на Луне». arXiv : 2104.13521 [astro-ph.EP].
  75. ^ ab Содержание азота и изотопный состав в лунных образцах. Архивировано 23 июля 2019 г. в Wayback Machine . Ричард Х. Беккер и Роберт Н. Клейтон. Учеб. Лунная наука. Конф. 6-й (1975); стр: 2131–2149. Бибкод : 1975LPSC....6.2131B
  76. ^ Фюри, Эвелин; Барри, Питер Х.; Тейлор, Лоуренс А.; Марти, Бернард (2015). «Местный азот на Луне: ограничения, связанные с анализом сопряженного азота и благородных газов морских базальтов». Письма о Земле и планетологии . 431 : 195–205. Бибкод : 2015E&PSL.431..195F. дои : 10.1016/j.epsl.2015.09.022. ISSN  0012-821X.
  77. ^ Мортимер, Дж.; Верховский, А.Б.; Ананд, М. (15 ноября 2016 г.). «Преимущественно несолнечное происхождение азота в лунных почвах». Geochimica et Cosmochimica Acta . 193 : 36–53. Бибкод : 2016GeCoA.193...36M. дои : 10.1016/j.gca.2016.08.006 . ISSN  0016-7037. S2CID  99355135.
  78. ^ abc Технология аддитивного строительства для лунной инфраструктуры». Брэд Баклз, Роберт П. Мюллер и Натан Гелино. Лунный ISRU 2019: Развитие новой космической экономики посредством лунных ресурсов и их использования. 15–17 июля 2019 г.
  79. ^ ab «Аддитивное производство лунных композитов на основе минералов». А. К. Хейс, П. Йе, Д. А. Лой, К. Муралидхаран, Б. Г. Поттер и Дж. Дж. Барнс. Лунный ISRU 2019: Развитие новой космической экономики за счет лунных ресурсов и их использования. 15–17 июля 2019 г.
  80. ^ «Местные лунные строительные материалы». ДОКУМЕНТ AIAA 91-3481 . Проверено 14 января 2007 г.
  81. ^ Использование ресурсов на месте: производство и строительство в космосе. Архивировано 25 июля 2019 г. в Wayback Machine NASA. Доступ 1 августа 2019 г.
  82. ^ «Литой базальт» (PDF) . Ультратек. Архивировано из оригинала (PDF) 28 августа 2006 г. Проверено 14 января 2007 г.
  83. ^ Название: Интеграция использования ресурсов на месте в исследования Луны / Марса с помощью полевых аналогов. Архивировано 23 июля 2019 г. в Wayback Machine Джеральда Б. Сандерса, Уильяма Э. Ларсона. Космический центр НАСА имени Джонсона. 2010.
  84. ^ Такер, Деннис С.; Этридж, Эдвин К. (11 мая 1998 г.). Переработка стекловолокна из ресурсов Луны и Марса (PDF) . Материалы конференции Американского общества инженеров-строителей, 26–30 апреля 1998 г. Альбукерке, Нью-Мексико; Соединенные Штаты. 19990104338. Архивировано из оригинала (PDF) 18 сентября 2000 г.
  85. ↑ Найе, Роберт (6 апреля 2008 г.). «Учёные НАСА новаторский метод создания гигантских лунных телескопов». Центр космических полетов Годдарда . Проверено 27 марта 2011 г.
  86. ^ Лоуман, Пол Д.; Лестер, Дэниел Ф. (ноябрь 2006 г.). «Построить астрономические обсерватории на Луне?». Физика сегодня . Том. 59, нет. 11. с. 50. Архивировано из оригинала 7 ноября 2007 года . Проверено 16 февраля 2008 г.
  87. ↑ Белл, Труди (9 октября 2008 г.). «Жидкозеркальные телескопы на Луне». Новости науки . НАСА . Проверено 27 марта 2011 г.
  88. ↑ Чендлер, Дэвид (15 февраля 2008 г.). «MIT возглавит разработку новых телескопов на Луне». Новости МТИ . Проверено 27 марта 2011 г.
  89. ^ «Фабрики лунной грязи? Взгляд на то, как реголит может стать ключом к постоянным аванпостам на Луне» . Космический монитор . 18 июня 2007 г. Проверено 30 апреля 2023 г.
  90. ^ Блачич, Джеймс Д. (1985). «Механические свойства лунных материалов в условиях безводного жесткого вакуума: применение конструкционных элементов из лунного стекла». Лунные базы и космическая деятельность 21 века : 487–495. Бибкод : 1985lbsa.conf..487B.
  91. ^ «Строительство лунной базы с помощью 3D-печати / Технологии / Наша деятельность / ЕКА» . Esa.int. 31 января 2013 г. Проверено 13 марта 2014 г.
  92. ^ «Foster + Partners работает с Европейским космическим агентством над 3D-печатью конструкций на Луне» . Фостер + Партнеры. 31 января 2013 года. Архивировано из оригинала 3 февраля 2013 года . Проверено 3 февраля 2013 г.
  93. ^ Аб Диас, Иисус (31 января 2013 г.). «Вот как на самом деле могла бы выглядеть первая лунная база». Гизмодо . Проверено 1 февраля 2013 г.
  94. ^ «План НАСА по строительству домов на Луне: Космическое агентство поддерживает технологию 3D-печати, которая могла бы построить базу» . ТехФлеш . 15 января 2014 г. Архивировано из оригинала 16 января 2014 г. Проверено 16 января 2014 г.
  95. ↑ Стедман, Ян (1 марта 2013 г.). «Гигантские роботы-пауки НАСА могут напечатать лунную базу на 3D-принтере с помощью микроволн (Wired UK)». Проводная Великобритания . Проверено 13 марта 2014 г.
  96. ^ abc «Устойчивое использование ресурсов Луны на месте = долгосрочное планирование». А. А. Эллери. Лунный ISRU 2019: Развитие новой космической экономики за счет лунных ресурсов и их использования. 15–17 июля 2019 г., Колумбия, Мэриленд.
  97. ^ «Интеграция проектов ISRU для создания устойчивой космической экономики». Г. Хармер. Лунный ISRU 2019: Развитие новой космической экономики за счет лунных ресурсов и их использования. 15–17 июля 2019 г., Колумбия, Мэриленд.
  98. ^ «Этическое поведение при лунной коммерциализации». А.А. Мардон, Г. Чжоу, Р. Витив. Лунный ISRU 2019: Развитие новой космической экономики за счет лунных ресурсов и их использования. 15–17 июля 2019 г., Колумбия, Мэриленд.
  99. ↑ Девлин, Ханна (21 января 2019 г.). «Поле битвы на Луне: как Китай планирует выиграть лунную космическую гонку». Хранитель .
  100. ↑ Бендер, Брайан (13 июня 2019 г.). «Гонка новолуния началась. Китай уже впереди?». Политик .
  101. ^ «У Китая нет графика высадки человека на Луну: главный ученый» . Синьхуа . 19 сентября 2012 г. Архивировано из оригинала 5 октября 2012 г.
  102. ^ «Россия планирует колонизировать Луну к 2030 году, сообщает газета» . Московская Таймс . 8 мая 2014 года. Архивировано из оригинала 19 июля 2017 года . Проверено 8 мая 2014 г.
  103. ^ Литвак, Максим (2016). «Видение Российского космического агентства на роботизированные поселения на Луне» (PDF) . ИКИ/Роскосмос.
  104. ^ от Луны до Марса. Архивировано 25 июля 2019 г. в Wayback Machine NASA. Доступ: 23 июля 2019 г.
  105. ^ Аб Груш, Лорен (27 апреля 2018 г.). «НАСА отказывается от миссии на поверхность Луны — точно так же, как оно должно сосредоточиться на возвращении Луны». Грань .
  106. ↑ Аб Бергер, Эрик (27 апреля 2018 г.). «Новому руководителю НАСА предстоит скорое испытание своей приверженности высадке на Луну». АРС Техника .
  107. ^ Resource Prospector. Архивировано 8 марта 2019 г. в Wayback Machine . Передовые исследовательские системы, НАСА. 2017.
  108. ↑ Ричардсон, Дерек (26 февраля 2019 г.). «НАСА выбирает эксперименты для полетов на коммерческих лунных кораблях». Космический полет Инсайдер .
  109. ↑ Сонди, Дэвид (21 февраля 2019 г.). «НАСА выбирает 12 лунных экспериментов, которые могут быть проведены в этом году». Новый Атлас .
  110. ↑ Фауст, Джефф (26 декабря 2018 г.). «Городское планирование Лунной деревни». Космические новости .
  111. ^ Лунная деревня: видение глобального сотрудничества и космоса 4.0. Архивировано 16 октября 2019 г. в Wayback Machine Ян Вернер, генеральный директор ЕКА. Апрель 2016.
  112. ^ Европа стремится к созданию международной «Лунной деревни». Архивировано 24 октября 2019 г. в Wayback Machine . Леонард Дэвид, Space.com . 26 апреля 2016 г.
  113. ^ Лунная деревня: люди и роботы вместе на Луне. Архивировано 4 июня 2019 г. в Wayback Machine . ЕКА. 1 марта 2016 г.
  114. ↑ Уолл, Майк (14 января 2011 г.). «Добыча воды на Луне: вопросы и ответы с Биллом Стоуном из Shackleton Energy». space.com . Проверено 30 апреля 2023 г.
  115. ^ Хенниган, WJ (20 августа 2011 г.). «MoonEx стремится обыскать Луну в поисках редких материалов». Лос-Анджелес Таймс . Проверено 10 апреля 2011 г. Машины MoonEx предназначены для поиска материалов, которых на Земле мало, но которые можно найти во всем: от автомобильного аккумулятора Toyota Prius до систем наведения крылатых ракет.
  116. ^ «Важные лунные минералы» (PDF) . Использование ресурсов на месте (ISRU) . НАСА . Архивировано из оригинала (PDF) 27 декабря 2016 года . Проверено 23 августа 2018 г.
  117. ^ ab «Горнодобывающая промышленность и производство на Луне». НАСА. Архивировано из оригинала 6 декабря 2006 г. Проверено 14 января 2007 г.
  118. ^ «Металлиз получает контракт ESA на разработку процесса FFC» . Институт материалов, минералов и горного дела.
  119. ^ Лэндис, Джеффри. «Очистка лунных материалов для производства солнечных батарей на Луне» (PDF) . НАСА. Архивировано из оригинала (PDF) 9 октября 2006 г. Проверено 26 марта 2007 г.
  120. ^ «Может ли какое-либо государство претендовать на часть космического пространства как на свою собственность?» Управление ООН по вопросам космического пространства . Архивировано из оригинала 21 апреля 2010 года . Проверено 28 марта 2010 г.
  121. ↑ Дэвид, Леонард (25 июля 2014 г.). «Добыча полезных ископаемых на Луне? Права на космическую собственность все еще неясны, говорят эксперты» . Space.com .
  122. ↑ Уолл, Майк (14 января 2011 г.). «Идея добычи полезных ископаемых на Луне решает лунные юридические вопросы». Space.com .
  123. ^
    • Договор 1967 года о принципах деятельности государств по исследованию и использованию космического пространства, включая Луну и другие небесные тела («Договор о космосе »).
    • Соглашение 1968 года о спасении космонавтов, возвращении космонавтов и возвращении объектов, запущенных в космическое пространство (« Соглашение о спасании »).
    • Конвенция 1972 года о международной ответственности за ущерб, причиненный космическими объектами (« Конвенция об ответственности »).
    • Конвенция 1975 года о регистрации объектов, запускаемых в космическое пространство (« Конвенция о регистрации »).
    • Соглашение 1979 года, регулирующее деятельность государств на Луне и других небесных телах (« Лунный договор »).
  124. ^ Управление ООН по вопросам космического пространства. «Договоры и принципы Организации Объединенных Наций по космическому праву». unoosa.org . Проверено 23 февраля 2019 г.
  125. ^ «Сколько государств подписали и ратифицировали пять международных договоров, регулирующих космическое пространство?». Управление ООН по вопросам космического пространства . 1 января 2006 г. Архивировано из оригинала 21 апреля 2010 г. Проверено 28 марта 2010 г.
  126. ^ Юридический подкомитет Комитета по использованию космического пространства в мирных целях: пятьдесят пятая сессия. Архивировано 19 января 2019 г. в Wayback Machine , Вена, 4–15 апреля 2016 г. Пункт 6 предварительной повестки дня: Статус и применение пяти договоров Организации Объединенных Наций по космосу.
  127. ^ ab Если космос — «провинция человечества», то кому принадлежат его ресурсы? Архивировано 10 мая 2020 г. в Wayback Machine Сенджути Маллик и Раджесвари Пиллаи Раджагопалан. Исследовательский фонд наблюдателей . 24 января 2019 г. Цитата 1: «Договор по космосу (ДОСТ) 1967 года, считающийся глобальной основой правового режима космического пространства, […] оказался недостаточным и двусмысленным в обеспечении четких правил для новых космических видов деятельности, таких как добыча полезных ископаемых на астероидах. " *Цитата 2: «Хотя в ДОН прямо не упоминается «горнодобывающая» деятельность, согласно статье II космическое пространство, включая Луну и другие небесные тела, «не подлежит национальному присвоению путем притязаний на суверенитет» посредством использования, оккупации или любыми другими способами. "
  128. ^ «Институциональная основа для всего человечества: уроки Международного органа по морскому дну по управлению коммерческой космической добычей». Джонатан Сидней Кох. «Институциональная основа для всего человечества: уроки Международного органа по морскому дну по управлению коммерческой космической добычей». Астрополитика , 16:1, 1–27, 2008. doi :10.1080/14777622.2017.1381824.
  129. ^ Лунное соглашение 1979 года. Архивировано 6 ноября 2019 г. в Wayback Machine Луи де Гуйон Матиньон, «Проблемы космического права» . 17 июля 2019 г.
  130. ^ «Общий пул лунных ресурсов». Архивировано 25 июля 2020 г. в Wayback Machine Дж. К. Шинглером и А. Капоглу. Лунный ISRU 2019: Развитие новой космической экономики за счет лунных ресурсов и их использования. 15–17 июля 2019 г., Колумбия, Мэриленд.
  131. ^ Соглашение, регулирующее деятельность государств на Луне и других небесных телах. Архивировано 18 ноября 2019 г. в Wayback Machine — Резолюция 34/68, принятая Генеральной Ассамблеей. 89-е пленарное заседание; 5 декабря 1979 года.
  132. ^ Применимость текущей международной правовой базы к деятельности в области космических ресурсов. Архивировано 20 октября 2020 г. в Wayback Machine Фабио Тронкетти, Симпозиум по космическому праву IISL/ECSL 2017, Вена, 27 марта 2017 г.
  133. ↑ Листнер, Майкл (24 октября 2011 г.). «Лунный договор: провал международного права или ожидание в тени?». Космический обзор .
  134. ^ abc Регулирование космической среды посредством международного соглашения: Договор о Луне 1979 года. Архивировано 3 августа 2020 г. в Wayback Machine Джеймса Р. Уилсона. Обзор экологического права Фордхэма , Том 2, номер 2, статья 1, 2011 г.
  135. ↑ Белдавс, Видвудс (15 января 2018 г.). «Просто исправить Лунный договор». Космический обзор .
  136. ^ HR2262 - Закон США о конкурентоспособности коммерческих космических запусков. 114-й Конгресс (2015–2016 гг.). Архивировано 19 ноября 2015 г. в Wayback Machine . Спонсор: член палаты представителей Маккарти, Кевин. 5 декабря 2015 г.
  137. ^ Аб Дэвис, Роб (6 февраля 2016 г.). «Добыча полезных ископаемых на астероидах может стать новым рубежом в освоении космоса: проблема в том, чтобы делать это легально». Хранитель .
  138. ↑ Риддерхоф, Р. (18 декабря 2015 г.). «Космическая добыча и космическое право (США)». Библиотека Дворца мира . Архивировано из оригинала 27 февраля 2019 года . Проверено 26 февраля 2019 г.
  139. ^ «Закон обеспечивает новую нормативную базу для космической коммерции | RegBlog» . www.regblog.org . 31 декабря 2015 года . Проверено 28 марта 2016 г.
  140. ↑ Уолл, Майк (6 апреля 2020 г.). «Трамп подписывает указ о поддержке добычи полезных ископаемых на Луне и освоении ресурсов астероидов». Space.com .