U narednih nekoliko godina, mnoštvo kosmičkih sondi istraživaće južni Mesečev pol. NASA čak želi da prva misija s posadom 'Artemisovog' programa sleti u antarktička područja Meseca kako bi, dugoročno, uspostavila bazu na tom području. Ali zašto baš ovo područje, a ne neko drugo? Zbog rezervi leda koji su pohranjeni u Msečevom regolitu. Sad, o koliko leda govorimo? Količina tih isparljivih rezervi ključna je za procenu veličine buduće lunarne ekonomije. Količinu leda je teško proceniti jer, suprotno onome što mnogi veruju, zaleđene naslage ne tvore netaknute glečere na dnu kratera koji su u trajnoj sencii, već je to led pomešan s regolitom i, u mnogo slučajeva, smešten na određenoj dubini. No, da pređemo na stvar: trenutni modeli procenjuju da je količina leda na Mesecu oko 1 milijarde tona.
Ovako u svojim snovima menadžeri Nasinog programa 'Arthemis' zamišljaju svoju bazu na lunarnom južnom polu i to prezentuju Senatu sa nadom da će u sledećoj deceniiji obezbediti milijarde dolara za projekat a sebi doživotne poslove i masne plate i penzije.
Ova količina je podijeljena na 735 milona tona leda na Južnom polu i 342 miliona u arktičkim okolnim regijama. Kao što vidimo, procenjene rezerve leda na Mesečevom južnom polu više su nego dvostruko veće od onih pronađenih na severnom polu, što objašnjava interes svih svemirskih agencija za istraživanje ovog područja[1]. Glavna ledena polja su regije kratera Cabeus – 163 miliona tona, Shoemaker – 328 miliona, i Haworth – 142 miliona, svi smešteni na južnom polu. S druge strane, na severnom polu područje s najviše leda je ono koje se nalazi u krateru Plaskett, sa 75 miliona tona. Veruje se da su ove naslage prekrivene slojem regolita debljine između 10 i 40 centimetara, jer čisti led dugoročno nije stabilan, čak uzimajući u obzir temperature smrzavanja trajno osenčenih kratera na polovima. Govorimo o naslagama starim i do dve milijarde godina, vremenu potrebnom da se voda dospela pri udarima asteroida i kometa, pored one koja nastaje delovanjem Sunčevog vetra, polako nakuplja u zamkama hladnoće na polovima.
Depoziti leda na severnom polu (levo) i južnom polu.
Glavne naslage leda na južnom polu.
Vrlo je moguće da se te naslage protežu i do 2 metra u dubinu pa čak i više, iako je glavna nepoznanica količina ovog leda proporcionalno regolitu. To je osnovni parametar pri planiranju tehnika vađenja i opsega lunarnog 'rudarenja'. Modeli sugerišu brojke težinskog dela u rasponu od 0,015% do 5% (to jest, u 100 grama regolita mogli bismo naći 0,015 do 5 grama vode). Očito je razlika ogromna. Sigurno će da postoje područja mnogo bogatija ledom, pa će prioritet budućih misija biti njihovo identifikovanje. Naprimer, veruje se da krater Cabeus, jedno od najvećih ledenih ležišta na Mesecu, ima težinski udeo blizu 6% u ledu. Čak i u takvim slučajevima, vađenje leda za potrebe astronauta iz lunarne baze ili za proizvodnju goriva neće ići lako. Međutim, do sada je direktno analizirana samo količina leda u jednom području Mesečevog južnog pola. Radi se upravo o krateru Cabeus, gde se NASA-ina sonda LCROSS srušila 2009. godine.
Moguća distribucija količine leda naspram dubine u stalo osenčenim kraterima Meseca.
Snaga potrebna za zagrevanje smese regolita i leda na 400 kelvina za izdvajanje vode na bazi težinskog udela u ledu. Za udeo manji od 1%, ekstrakcija postaje gotovo nemoguća (Hibbits et al.).
Sada, vrlo je česta greška misliti da se ovaj led nalazi samo u trajnom osenčenim krateru. Nije tako. Iako su dna ovih kratera najpovoljnija područja za nakupljanje tih naslaga, izvan njih, pod regolitom, može biti i leda, što treba uzeti u obzir prilikom klasifikacije tih naslaga. Zapravo, mogu postojati i druge rezerve leda daleko od polova. Ovaj led se nakupio ubrzo nakon stvaranja Meseca, kada se osa rotacije razlikovala od današnje. Potraga za ovim hipotetičkim prastarim ledom biće sledeći korak u identifikovanju rezervi leda našeg satelita. Ali koliko bi leda bilo neophodno budućoj Mesečevoj bazi? Pa, za snabdevanje male posade vodom i kiseonikom, procenjuje se da bi bila potrebna jedna tona godišnje, ali ako takođe želimo da koristimo ovaj led za pogonske sisteme, moguće je da bi bilo potrebno između deset i sto tona godišnje.
Ne samo voda. Mesec krije brojne resurse.
Te naslage leda ne treba mešati s ostalim ležištima Mesečeve "vode", koja se nalaze u hidratizovanim mineralima ili nastaju delovanjem Sunčevog vetra na osvetljenoj hemisferi. Te rezerve trenutno nisu održive sa stajališta njihovog vađenja kao lokalnog resursa. U sledećim godinama jedan od prioriteta svih misija koje će istraživati Mesec biće kvantifikacija precizne količine leda i njegovog kvaliteta. S toliko planiranih misija, ne bi bilo iznenađenje da svedočimo lunarnoj 'poplavi vode'.
Reference:
- https://www.lpi.usra.edu/lunar/strategies/KleinhenzEtAl_NASA-TM-20205008626_ISRU%20MeasurementStudy.pdf
- https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2021/pdf/1882.pdf
- https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2021/pdf/2759.pdf
- https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2021/pdf/2
[1] Pravi je blam da je Amerika dozvolila da i pored stotina milijardi dolara stucanih u Mesec vodu prvi na Mesecu otkriju Indusi!!! Njihova misija 'Chandrayaan-1' iz 2008. koštala je samo oko $50 miliona.
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
