Holdbányászat új megvilágításban

Bázis a Holdon? Talán hamarabb lesz valóság, mint gondolnánk.

A Hold az egyik legfontosabb cél a közvetlen szomszédságunkban. Egy ott létrehozott bázist az emberiség mintegy kiindulópontként használhatná a további állomásokhoz. A Holdon minden adott ahhoz, hogy tanulmányozni lehessen az ember Földön kívüli életterének megalapozását, és tovább lehessen indulni Naprendszerünk más bolygóira. Paul D. Spudis, a Moon Express tudományos vezetője elemezte, hogyan tudjuk hasznosítani a Holdon is megtalálható legfontosabb anyagokat.

"A legnagyobb tömeg, amit a Földről az űrbe feljuttatunk, „holt teher”: nehéz dolgok, mint víz és hajtóanyag, melyek bár feltétlenül szükségesek, kevés egyéb haszonnal járnak. Az indítás költségeitől függetlenül, nincs sok értelme ilyen tömegeket a Földről küldeni, ha azok megtalálhatók az űrben is. Meg kell ismernünk a világűrben található anyagokat és azok felhasználási lehetőségeit, hogy igazi űrutazókká válhassunk. A Hold ezen képesség elsajátításához nagyszerű kutatási környezetet biztosít. A kínai Chang’e-3 űrszonda december 14-i leszállása óta megjelent sajtóközlemények megerősítették a hírt, miszerint Kina a Hold bányászatával is akar foglalkozni. Az elképzelések elsősorban a hélium-3 körül forognak: ez a hélium egyik izotópja, amelyet elméletileg a fúziós erőművek üzemanyagaként elektromos áram termelésére lehetne használni a Földön. Más anyagok kitermeléséről is esik szó, ilyenek például a titán és az alumínium. De mit is jelent az, hogy hasznos, ha a Holdon történő bányászatról beszélünk?

Önmagában a bányászat bizonyos hasznos anyagok kitermelését jelenti egy bolygón. Földön kívüli bányászat esetében a „hasznos” azt is jelentheti, hogy az űrben hasznos és nem feltétlenül gondolunk arra, hogy érdemes ezt visszaszállítani a Földre. Példának okáért alumíniumból rengeteg található a Földön és ezért jelenleg gazdaságilag ennek Holdról való importálása biztosan nem kifizetődő. Amennyiben azonban más égitesten szeretnénk állandó emberi jelenlétet biztosítani, néhány tonna helyben előállított alumínium igen csak jól jöhet. Bár senki nem gondol arra, hogy egyszerű anyagokat, kőzeteket küldjünk vissza a Földre, ezen anyagok mégis óriási jelentőséggel bírnak az űrben vagy a Holdon, mint építőanyagok.

2014-01-20_NASA_MoonColony_575px.jpgNASA elképzelés egy Holdbázisról

A földön kívüli bányászatnak az igazi értéke abban mutatkozik meg, hogy képesek leszünk előállítani ill. kitermelni olyan anyagokat a Föld gravitációján kívül, amiket máskülönben csak súlyos költségekkel tudnánk az űrbe juttatni. Eddig nem találtak olyan ismeretlen anyagot a világűrben, amely a Földön ne fordulna elő - unobtanium csak a sci-fiben van egyelőre -, de számos olyan helyet felfedeztek már, ahonnan, bár nincs gazdasági értelme bármit is visszajuttatni a Földre, de rendkívül értékes lehet helyben. Ugyanis minden, amit odakinn is megtalálunk és hasznosíthatunk, nem terheli holt teherként a földi indítás borsos költségét.

A bolygók bányászatához igazán döntő fontosságú a víz. Leggyakoribb anyagunk egyben a legértékesebb is az űrben, mivel számos felhasználási területe van. A víz például könnyen szállítható akár szilárd akár folyékony állapotban, de nehéz, és ezért a Földről az űrbe szállítása költséges. Lelőhelyéhez közel viszont nagyon jól fogjuk tudni használni.

Éltető elemünk a víz: a Földön is fontos, de az űrben még inkább. Használhatjuk szomjoltásra, élelmiszerek előállításához, hőszigetelő/hővezető rétegként, pajzsként a sugárzás ellen. A víz egy egyszerű molekula (H2O), mely elektromos árammal könnyen bontható építőelemeire (hidrogénre és oxigénre), amelyek gáz formájában tovább tárolhatók. A legnyilvánvalóbb felhasználása az oxigénnek, hogy a légzéshez szükséges levegőt biztosítsa, ráadásul a bontási folyamat könnyen megfordítható, így elektromos áram is előállítható ezen gázok újraegyesítésével. Az ilyen eszközöket újratölthető üzemanyagcellának is nevezzük (RFC - rechargeable fuel cell) és hosszútávon alkalmazhatóak űrjárművek és lakóegységek elektromos ellátásához. Ezért a víz az energia tárolásához nagyszerű anyag, melyet napközben szétbontunk, éjjel pedig újraalkotunk, létrehozva ezzel egy megbízható energiaforrást. A víz bontásából keletkező gázok fagyasztásával rakétahajtóanyag is előállítható. A folyékony oxigén és hidrogén napjainkig a legerősebb kémiai hajtóanyag. Az a képesség, hogy az űrben állítjuk elő rakétáink üzemanyagát, szinte minden gazdasági számolgatást megváltoztat. Mivel az indítások magas költséggel járnak, minden, ami a súlyt csökkenti, hatékonyabbá teszi az összes űrtevékenységet. Például egy egyemberes Mars-utazás esetében az összes tömeg közel 80%-a a szükséges üzemanyag, melynek nagy része a Föld gravitációjának leküzdésére fordítódik, ezért a szükséges hajtóanyag űrben való feltöltése jelentős költségeket takaríthat meg.

Bár a hidrogén-oxigén a legerősebb hajtóanyag-páros, van pár hátránya is. A hidrogén forráspontja rendkívül alacsony, csupán 20 fokkal van az abszolút nulla fölött (-253 °C). Ezt a különösen hideg hőmérsékletet rendkívül energiaigényes előállítani, ezért a folyékony hidrogén előállítása drága. Ráadásul a hidrogén kis sűrűséggel rendelkezik, ezért a hidrogén tankok rendkívül nagyok, és nagyon jól szigeteltnek kell lenniük, hogy minimális legyen a hidrogén elforrása. Ez a jelenség olyan probléma melyet meg kell oldani, mielőtt a hidrogént üzemanyagként szeretnénk alkalmazni, és csökkenteni az értékes hidrogén gázzá alakulását, és ezáltal elvesztését.

Egyesek azt mondják, hogy a hidrogén túlságosan problémás, ezért inkább az oxigén előállítására kellene fókuszálni, mivel az adja a víz tömegének 89%-át. A folyékony oxigén előállítása, tárolása és kezelése sokkal könnyebb. Bár mindenképpen szükség van valamilyen más gázra az üzemanyaghoz, melyet az oxigénnel el tudunk égetni, ezek lehetnek: metán, ammónia, kén, vagy akár alumíniumpor is. Ezen anyagok mindegyike óriási mennyiségben található meg a Hold pólusainak közelében, szinte állandó napfény kíséretében a folyamatos energiaellátáshoz.

A Holdbányászat igazi, nagy értéke tehát, hogy a világűrben létrehozott „töltőállomásokkal” megszabadulhatunk a költséges földi rakétaindításoktól, kiszabadulhatunk a rakéta-egyenlet fogságából - azaz sokkal könnyebben mozoghatunk és mozgathatunk hasznos terhet a Föld-Hold rendszerben, ahol a műholdak döntő többsége rója pályáját.

Hogy a kínaiak is így gondolják-e, nem tudom. Én azt hiszem, nekik is így kellene, és biztos vagyok benne, hogy előbb-utóbb így is fognak tekinteni a témára. Ahogy ez mindannyiunknakt tenni kell. Kína nem vár arra, hogy mágikus módon csökkennek majd a földi rakétaindítások költségei. Sok érv szól amellett, hogy már elértük az elérhetőt ezen a területen. Ha az Egyesült Államok kényelmesen hátradől és várja, hogy valami egészen új rakétaindítás-technológia egyszer csak megjelenik - nos, ezzel csak egy dolgot tenne biztosan: hogy átengedi az innováció és technológia területeit, és az ehhez kapcsolódó hasznot azoknak az országoknak, amelyek felismerik a Hold stratégiai jelentőségét."

Csapatunk, a Puli Space Team is részt vesz a Hold feltérképezésében a Google Lunar XPRIZE holdversenyének keretében. Szeretnénk hozzájárulni ahhoz, hogy a Holdkutatással kapcsolatos gazdasági és tudományos célokat összhangba hozzuk, és hosszú távon elősegítsük egy Hold-bázis kialakítását.

A Puli minden erejével készül a Holdra. Hogy minél jobb eredményt tudjunk elérni a jövőben ismindenkinek a segítségére szükségünk van - a Tiedre is. Kis Lépés Klubunkon keresztül támogathatod további fejlesztéseinket, akár rendszeres előfizetéssel is.

Segíts Te is, hogy Magyarország lehessen az első európai nemzet, amely eljut a Holdra!

Facebook     Google+    Twitter

 

Népszerű
Uralkodj magadon!
Új kommentelési szabályok vannak 2016. január 21-től. Itt olvashatod el, hogy mik azok, és itt azt, hogy miért vezettük be őket.