चंद्रमा पर खनिज: सिद्धांत, खनन परियोजनाएं, मिट्टी की संरचना और तकनीकी विकास का आवश्यक स्तर

2024 लेखक: Henry Conors | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-02-12 07:44

चंद्रमा पृथ्वी का एक प्राकृतिक उपग्रह है। आधी सदी पहले मनुष्य ने सबसे पहले इसकी सतह पर पैर रखा था। तब से, इस खगोलीय पिंड की सतह और आंतरिक भाग के प्रत्यक्ष वैज्ञानिक अध्ययन के लिए वास्तविक अवसर सामने आए हैं। क्या चंद्रमा पर खनिज हैं? ये संसाधन क्या हैं, और क्या इनका खनन किया जा सकता है? इन सवालों के जवाब आपको हमारे लेख में मिलेंगे।

चंद्रमा और उसकी आंतरिक संरचना

हमारे ग्रह का केवल एक ही प्राकृतिक उपग्रह है - चंद्रमा। यह पूरे सौरमंडल में सूर्य का सबसे निकटतम उपग्रह है। चंद्रमा पृथ्वी से 384,000 किलोमीटर की दूरी पर है। इसका भूमध्यरेखीय त्रिज्या 1,738 किमी है, जो मोटे तौर पर 0.27 पृथ्वी की त्रिज्या के अनुरूप है।

चंद्रमा पर खनिजों के बारे में बात करने से पहले, आपको इस खगोलीय पिंड की आंतरिक संरचना का यथासंभव विस्तार से वर्णन करना चाहिए। तो आज वैज्ञानिक क्या जानते हैं?

पृथ्वी ग्रह की तरह, चंद्रमा में एक कोर, मेंटल और बाहरी क्रस्ट होता है। चंद्र कोर अपेक्षाकृत छोटा है (व्यास में केवल 350 किमी)। इसमें बहुत सारा तरल लोहा होता है, इसमें निकल, सल्फर और कुछ अन्य तत्वों की अशुद्धियाँ भी होती हैं। कोर के चारों ओर आंशिक रूप से पिघली हुई सामग्री की एक परत है जो लगभग 4 अरब साल पहले (चंद्रमा के बनने के कुछ ही समय बाद) मैग्मा के क्रिस्टलीकरण के परिणामस्वरूप हुई थी।

चंद्र क्रस्ट की मोटाई 10 से 105 किलोमीटर के बीच होती है। इसके अलावा, इसकी मोटाई पृथ्वी का सामना करने वाले उपग्रह के किनारे पर काफी कम है। विश्व स्तर पर, दो क्षेत्रों को चंद्र राहत में प्रतिष्ठित किया जा सकता है: पहाड़ी महाद्वीपीय और निचला - तथाकथित चंद्र समुद्र। उत्तरार्द्ध क्षुद्रग्रहों और उल्काओं द्वारा चंद्रमा की सतह पर बमबारी के परिणामस्वरूप बने विशाल क्रेटर से ज्यादा कुछ नहीं हैं।

चंद्रमा की सतह

हम पहले से ही यह महसूस करने के आदी हैं कि हमारे पैरों के नीचे तलछटी चट्टानों की एक बहु-मीटर परत है - चूना पत्थर, बलुआ पत्थर, मिट्टी। लेकिन चंद्रमा पृथ्वी नहीं है। यहां सब कुछ अलग तरह से व्यवस्थित है, और तलछटी मूल की कोई चट्टानें नहीं हैं और न ही हो सकती हैं। हमारे उपग्रह की पूरी सतह रेजोलिथ या "चंद्र मिट्टी" से ढकी हुई है। यह लगातार उल्कापिंडों की बमबारी के परिणामस्वरूप बनने वाले महीन हानिकारक पदार्थ और महीन धूल का मिश्रण है।

चंद्रमा की रेजोलिथ परत की मोटाई कई दसियों मीटर तक पहुंच सकती है। और सतह के कुछ क्षेत्रों में यह दो सेंटीमीटर से अधिक नहीं होता है। बाह्य रूप से, यह परत धूल के भूरे-भूरे रंग के कंबल जैसा दिखता है। वैसे, मैं खुदशब्द "रेगोलिथ" दो ग्रीक शब्दों से आया है: "लिथोस" (पत्थर) और "रियोस" (कंबल)। मजे की बात यह है कि रेजोलिथ की गंध ने अंतरिक्ष यात्रियों को जली हुई कॉफी की याद दिला दी।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि चंद्रमा से एक किलोग्राम पदार्थ के परिवहन की लागत लगभग 40 हजार डॉलर आंकी गई है। फिर भी, अमेरिकी, कुल मिलाकर, उपग्रह की सतह के विभिन्न हिस्सों से पहले ही 300 किलोग्राम से अधिक रेजोलिथ पृथ्वी पर पहुंचा चुके हैं। इसने वैज्ञानिकों को चंद्र मिट्टी का गहन विश्लेषण करने की अनुमति दी।

जैसा कि यह निकला, रेजोलिथ ढीला और काफी विषम है। साथ ही, यह एक साथ अच्छी तरह से गांठ में चिपक जाता है, जिसे ऑक्साइड फिल्म की अनुपस्थिति से समझाया जाता है। रेजोलिथ की ऊपरी परत में (60 सेमी से अधिक गहरा नहीं), आकार में एक मिलीमीटर तक के कण प्रबल होते हैं। चंद्र की मिट्टी पूरी तरह से निर्जलित है। यह बेसाल्ट और प्लेगियोक्लेज़ पर आधारित है, जो लगभग पृथ्वी की संरचना के समान हैं।

तो, क्या चंद्रमा पर रेजोलिथ परत के नीचे कोई खनिज है? आप इसके बारे में हमारे लेख में बाद में जानेंगे।

चंद्रमा पर खनिज: पूरी सूची

यह मत भूलो कि पृथ्वी और चंद्रमा वास्तव में सौतेली बहनें हैं। इसलिए, यह संभावना नहीं है कि हमारे एकमात्र उपग्रह की आंत किसी भी खनिज संवेदना को छुपाती है। लेकिन फिर भी, चंद्रमा पर कौन से खनिज हैं? आइए इसका पता लगाते हैं।

तेल, कोयला, प्राकृतिक गैस… ये खनिज संसाधन चंद्रमा पर मौजूद नहीं हैं और न ही मौजूद हो सकते हैं, क्योंकि ये सभी बायोजेनिक मूल के हैं। चूंकि हमारे उपग्रह पर कोई वायुमंडल या जैविक जीवन नहीं है, इसलिए उनका गठनबस असंभव।

हालांकि, विभिन्न धातुएं चंद्रमा की आंतों में होती हैं। विशेष रूप से, लोहा, एल्यूमीनियम, टाइटेनियम, थोरियम, क्रोमियम, मैग्नीशियम। चंद्र रेजोलिथ की संरचना में पोटेशियम, सोडियम, सिलिकॉन और फास्फोरस भी होते हैं। 1998 में लॉन्च किए गए स्वचालित इंटरप्लेनेटरी स्टेशन लूनर प्रॉस्पेक्टर की मदद से, चंद्र सतह पर किसी विशेष धातु के स्थानीयकरण को निर्धारित करना भी संभव था। तो, उदाहरण के लिए, चंद्रमा पर थोरियम के वितरण का नक्शा इस तरह दिखता है:

सामान्य तौर पर, सभी चंद्र चट्टानों और खनिजों को तीन समूहों में विभाजित किया जा सकता है:

1. चंद्र सागर के बेसाल्ट (पाइरोक्सिन, प्लाजियोक्लेज़, इल्मेनाइट, ओलिवाइन)।
2. क्रीप-चट्टानें (पोटेशियम, फास्फोरस, दुर्लभ पृथ्वी तत्व)।
3. एंट-रॉक (नोराइट, ट्रोक्टोलाइट, एनोर्थोसाइट)।

अन्य बातों के अलावा, चंद्रमा पर बर्फ के रूप में पानी के महत्वपूर्ण भंडार (कुल मिलाकर लगभग 1.6 बिलियन टन) की खोज की गई है।

हीलियम-3

चांद पर जीवाश्मों के विकास के मामले में शायद सबसे प्रमुख और सबसे आशाजनक हीलियम-3 समस्थानिक है। पृथ्वीवासी इसे एक संभावित थर्मोन्यूक्लियर ईंधन मानते हैं। इस प्रकार, अमेरिकी अंतरिक्ष यात्री गैरीसन श्मिट के अनुसार, निकट भविष्य में हीलियम के इस प्रकाश समस्थानिक का निष्कर्षण पृथ्वी पर ऊर्जा संकट की समस्या को हल करने में सक्षम होगा।

हीलियम-3 को अक्सर वैज्ञानिक हलकों में "भविष्य का ईंधन" कहा जाता है। पृथ्वी पर, यह अत्यंत दुर्लभ है। हमारे ग्रह पर इस समस्थानिक के सभी भंडार का अनुमान वैज्ञानिकों द्वारा एक टन से अधिक नहीं है। इसके आधार पर एक ग्राम पदार्थ की कीमत एक हजार डॉलर के बराबर होती है। हालांकि, एक ग्रामहीलियम-3 15 टन तेल की जगह ले सकता है।

गौरतलब है कि चंद्रमा की सतह पर हीलियम-3 निकालने की प्रक्रिया को स्थापित करना आसान नहीं होगा। परेशानी यह है कि एक टन रेजोलिथ में केवल 10 मिलीग्राम मूल्यवान ईंधन होता है। यानी इस संसाधन को हमारे उपग्रह की सतह पर विकसित करने के लिए एक वास्तविक खनन और प्रसंस्करण परिसर का निर्माण करना आवश्यक होगा। जाहिर है, आने वाले दशकों में यह संभव नहीं है।

चंद्रमा खनन परियोजनाएं

मानवता पहले से ही चंद्रमा के उपनिवेशीकरण और उसके खनिज संसाधनों के विकास के बारे में गंभीरता से सोच रही है। चंद्रमा पर सैद्धांतिक खनन पूरी तरह संभव है। लेकिन व्यवहार में इसे लागू करना बहुत मुश्किल है। दरअसल, इसके लिए हमारे सैटेलाइट की सतह पर एक उपयुक्त औद्योगिक ढांचा तैयार करना जरूरी होगा। इसके अलावा, आपको जो कुछ भी चाहिए वह पृथ्वी से लाना होगा - सामग्री, पानी, ईंधन, उपकरण, आदि।

हालांकि, कुछ परियोजनाएं पहले से ही विकसित की जा रही हैं। इस प्रकार, अमेरिकी कंपनी एसईसी चंद्र बर्फ की निकासी और इसके आधार पर अंतरिक्ष यान के लिए ईंधन के उत्पादन में गंभीरता से संलग्न होने की योजना बना रही है। इसके लिए रोबोट और जीवित लोगों दोनों का उपयोग करने की योजना है। 2017 के अंत में, नासा ने अंतरिक्ष वस्तुओं से संसाधनों के निष्कर्षण के लिए तकनीकी प्रस्तावों के साथ आवेदनों की स्वीकृति की घोषणा की। इस विभाग के विशेषज्ञों को उम्मीद है कि 2025 तक खनन हकीकत बन जाएगा।

लेकिन चीन चंद्र क्रस्ट में निहित दुर्लभ पृथ्वी तत्वों में गंभीरता से दिलचस्पी रखता है। अध्ययन और मास्टर करने के लिएइस संसाधन से, देश ने चंद्रमा पर एक विशेष शोध आधार स्थापित करने की योजना बनाई है। रूसी संघ प्रमुख अंतरिक्ष शक्तियों से पीछे नहीं है। 2025 तक, Roscosmos ने चंद्रमा पर खनन के लिए रोबोट की एक श्रृंखला बनाने की योजना बनाई है।

निष्कर्ष में…

चाँद पर ऐसे कोई खनिज नहीं है। कम से कम हमारे, सांसारिक, इस शब्द की समझ में। फिर भी, चंद्र क्रस्ट में, विशेष रूप से, रेजोलिथ में कई धातुएं पाई गई हैं। इनमें लोहा, एल्यूमीनियम, टाइटेनियम, थोरियम, क्रोमियम, मैग्नीशियम और अन्य शामिल हैं। चंद्रमा की सतह पर खनिज संसाधनों का निष्कर्षण सैद्धांतिक रूप से संभव है, लेकिन व्यावहारिक रूप से अभी तक संभव नहीं है।