ดินจำนวนหนึ่งซึ่งหยิบขึ้นมาบนยอดของหลุมอุกกาบาตคาเมลอต เล็ดรอดจากตักธรรมดาลงในถุงเทฟลอนพิเศษ และร่วมกับทีมอพอลโล 17 ได้ร่อนลงสู่พื้นโลก ในวันนั้น วันที่ 13 ธันวาคม พ.ศ. 2515 มีไม่กี่คนที่คิดได้ว่าตัวอย่างดินบนดวงจันทร์จำนวน 75501 ตัวอย่างดินที่ส่งโดยยานอะพอลโล 11 และการสำรวจอื่นๆ จำนวนหนึ่ง รวมทั้งสถานีวิจัยของสหภาพโซเวียต Luna 16 จะทำหน้าที่เป็น อาร์กิวเมนต์หนักสำหรับมนุษยชาติที่จะตัดสินใจกลับดวงจันทร์ในศตวรรษที่ 21 การรับรู้ถึงสิ่งนี้เกิดขึ้นเพียง 30 ปีต่อมาเมื่อนักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์จากมหาวิทยาลัยวิสคอนซินพบเนื้อหาที่มีนัยสำคัญของฮีเลียม-3 ในตัวอย่างดินบนดวงจันทร์ สารที่น่าสนใจมากนี้คือไอโซโทปของก๊าซฮีเลียมที่รู้จักกันดีซึ่งใช้ในการเติมลูกโป่งหลากสีในช่วงวันหยุด
ก่อนที่สหภาพโซเวียตและภารกิจทางจันทรคติของสหรัฐอเมริกาพบฮีเลียม -3 จำนวนเล็กน้อยบนโลกของเราจากนั้นความจริงข้อนี้ก็สนใจชุมชนวิทยาศาสตร์อยู่แล้ว ฮีเลียม-3 ซึ่งมีโครงสร้างภายในอะตอมที่ไม่เหมือนใคร ให้คำมั่นสัญญาถึงโอกาสอันยอดเยี่ยมสำหรับนักวิทยาศาสตร์ หากเราสามารถใช้ฮีเลียม-3 ในปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันได้ ก็จะเป็นไปได้ที่จะได้รับกระแสไฟฟ้าในปริมาณมหาศาลโดยไม่ต้องจมลงในกากกัมมันตภาพรังสีอันตรายที่ผลิตในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์โดยไม่คำนึงถึงความต้องการของเรา การสกัดฮีเลียม-3 บนดวงจันทร์และการส่งมายังโลกในเวลาต่อมาไม่ใช่เรื่องง่าย แต่ในขณะเดียวกัน ผู้ที่มีส่วนร่วมในการผจญภัยครั้งนี้ก็สามารถเป็นเจ้าของรางวัลอันน่าทึ่งได้ ฮีเลียม-3 เป็นสารที่สามารถกำจัดโลกของ "การติดยา" ได้ตลอดไป ไม่ว่าจะเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิล เข็มน้ำมัน
บนโลกนี้ขาดฮีเลียม-3 อย่างร้ายแรง ฮีเลียมจำนวนมากมีต้นกำเนิดมาจากดวงอาทิตย์ แต่ส่วนเล็กๆ ของมันคือฮีเลียม-3 และฮีเลียมจำนวนมากคือฮีเลียม-4 ที่พบได้บ่อยกว่ามาก ในขณะที่ไอโซโทปเหล่านี้เคลื่อนที่โดยเป็นส่วนหนึ่งของ "ลมสุริยะ" มายังโลก ไอโซโทปทั้งสองจะมีการเปลี่ยนแปลง ฮีเลียม-3 มีค่ามากสำหรับมนุษย์โลก ไม่ถึงโลกของเรา เนื่องจากมันถูกโยนทิ้งโดยสนามแม่เหล็กของโลก ในเวลาเดียวกัน ไม่มีสนามแม่เหล็กบนดวงจันทร์ และที่นี่ฮีเลียม-3 สามารถสะสมได้อย่างอิสระในชั้นผิวของดิน
ทุกวันนี้ นักวิทยาศาสตร์มองว่าดาวเทียมธรรมชาติของเราไม่เพียงแต่เป็นหอดูดาวทางดาราศาสตร์ตามธรรมชาติและเป็นแหล่งทรัพยากรพลังงานเท่านั้น แต่ยังเป็นทวีปสำรองในอนาคตสำหรับมนุษย์โลกด้วย นอกจากนี้ยังเป็นแหล่งเชื้อเพลิงอวกาศที่ไม่สิ้นสุดซึ่งมีเสน่ห์และมีแนวโน้มมากที่สุด ทวีปใหม่ที่เป็นไปได้สำหรับมนุษย์ต่างดาวนั้นตั้งอยู่ห่างจากโลกของเราเพียง 380,000 กิโลเมตร ในกรณีที่เกิดภัยพิบัติระดับโลกบนโลก อาจมีที่พักพิงสำหรับผู้คนที่นี่ จากดวงจันทร์ คุณสามารถสังเกตวัตถุท้องฟ้าอื่นๆ ได้โดยไม่มีการรบกวนมากนัก เนื่องจากบนโลกมีระดับบรรยากาศแทรกแซงอยู่บ้าง แต่สิ่งสำคัญคือพลังงานสำรองที่ไม่มีวันหมด ซึ่งตามที่นักวิทยาศาสตร์ระบุว่าเพียงพอสำหรับมนุษยชาติเป็นเวลา 15,000 ปี นอกจากนี้ ดวงจันทร์ยังมีโลหะหายากสำรอง เช่น ไททาเนียม แบเรียม อลูมิเนียม เซอร์โคเนียม และนั่นไม่ใช่ทั้งหมด นักวิทยาศาสตร์กล่าว ทุกวันนี้มนุษยชาติเป็นเพียงจุดเริ่มต้นของเส้นทางสู่การพัฒนาของดวงจันทร์เท่านั้น
ในปัจจุบัน จีน อินเดีย สหรัฐอเมริกา รัสเซีย ญี่ปุ่น ล้วนแต่อยู่ในแนวเดียวกันกับดวงจันทร์ และประเทศเหล่านี้ก็เพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ ความสนใจเพิ่มขึ้นอีกในดวงจันทร์เกิดขึ้นในช่วงกลางทศวรรษที่ 90 ของศตวรรษที่ผ่านมาจากนั้นในแวดวงวิทยาศาสตร์ก็สันนิษฐานกันว่าอาจมีน้ำบนดวงจันทร์ ไม่นานมานี้ ยานสำรวจ LRO ของอเมริกากับอุปกรณ์ Russian Lend ได้ยืนยันเรื่องนี้ในที่สุด - มีน้ำบนดวงจันทร์จริงๆ (ในรูปของน้ำแข็งที่ด้านล่างของหลุมอุกกาบาต) และมีจำนวนมาก (มากถึง 600 ล้านตัน)) และสิ่งนี้สามารถแก้ปัญหาได้มากมาย
การปรากฏตัวของน้ำบนดวงจันทร์นั้นมีค่าอย่างยิ่ง เนื่องจากสามารถแก้ปัญหาต่าง ๆ มากมายที่เกิดขึ้นระหว่างการสร้างฐานบนดวงจันทร์ Igor Mitrofanov หัวหน้าห้องปฏิบัติการสเปกโทรสโกปีแกมมาอวกาศของ IKI กล่าวว่าน้ำจะไม่ต้องถูกส่งมาจากโลก แต่สามารถแปรรูปได้โดยตรงที่ไซต์ จากการคำนวณบางอย่าง ด้วยความปรารถนาและเงินทุนที่เหมาะสม มนุษยชาติสามารถตั้งรกรากบนดาวเทียมธรรมชาติของเราได้ภายใน 15 ปี ยิ่งกว่านั้น เป็นไปได้มากว่าผู้อาศัยคนแรกของดวงจันทร์จะอาศัยอยู่ที่ขั้วของมันใกล้กับแหล่งน้ำขนาดใหญ่ที่ค้นพบ
อย่างไรก็ตาม หลายสิ่งหลายอย่างบนดวงจันทร์จะต้องคุ้นเคยในรูปแบบใหม่ แม้กระทั่งกับกระบวนการเช่นการเดิน การกระโดดบนดวงจันทร์ง่ายกว่ามาก เนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่นี่น้อยกว่าบนโลกถึง 6 เท่า นีล อาร์มสตรองเชื่อในคราวเดียว เมื่อ 40 ปีที่แล้วเขาเหยียบพื้นผิวของเทห์ฟากฟ้าเป็นครั้งแรก ในเวลาเดียวกัน ศัตรูหลักของมนุษย์บนดวงจันทร์คือการแผ่รังสี ไม่มีทางเลือกมากมายสำหรับความรอด Lev Zeleny ผู้อำนวยการสถาบันวิจัยอวกาศแห่ง Russian Academy of Sciences กล่าวว่าดาวเทียมธรรมชาติของเราไม่มีสนามแม่เหล็ก รังสีทั้งหมดจากดวงอาทิตย์ไปถึงดวงจันทร์และเป็นการยากที่จะป้องกันตัวเองจากมัน
ในขณะเดียวกัน ความจริงที่ว่าดวงจันทร์ควรเป็นก้าวแรกสำหรับความก้าวหน้าของมนุษย์ในอวกาศนั้นเป็นความจริงที่เถียงไม่ได้ Zeleny Lev เชื่อ ตามที่เขาพูด ดวงจันทร์สามารถกลายเป็นฐานการถ่ายลำสำหรับการปล่อยไปยังดาวเคราะห์ดวงอื่นของระบบสุริยะ นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่จะวางสถานีเตือนภัยล่วงหน้าเกี่ยวกับการเข้าใกล้วัตถุอวกาศอันตรายสู่โลก: ดาวหางและดาวเคราะห์น้อยซึ่งค่อนข้างสำคัญเมื่อพิจารณาจากเหตุการณ์ล่าสุด อย่างไรก็ตาม สิ่งที่สำคัญที่สุดคือฮีเลียม-3 ซึ่งอาจเป็นเชื้อเพลิงในอวกาศแห่งอนาคต เป็นเรื่องยากที่จะเชื่อ แต่ฝุ่นสีเทาเข้มที่เรียงรายไปด้วยพื้นผิวทั้งหมดของดวงจันทร์เป็นคลังเก็บของสารพิเศษนี้
น้ำมันและก๊าซบนโลกใบนี้ไม่ได้คงอยู่ตลอดไป ตามคำกล่าวของผู้เชี่ยวชาญหลายคน มนุษยชาติจะอาศัยทรัพยากรเหล่านี้ประมาณ 40 ปีโดยไม่มีปัญหาพิเศษใดๆ ทุกวันนี้ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เป็นทางเลือกเดียว แต่ก็ไม่ปลอดภัยนักเนื่องจากการแผ่รังสี ในขณะเดียวกัน ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ที่เกี่ยวข้องกับฮีเลียม-3 ก็เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ตามที่นักวิทยาศาสตร์ ยังไม่มีการคิดค้นอะไรที่ดีขึ้นและมีเหตุผลอย่างน้อย 2 ประการสำหรับเรื่องนี้ Erik Galimov ผู้อำนวยการสถาบันธรณีเคมีและเคมีวิเคราะห์ซึ่งตั้งชื่อตาม V. I. ในและ. เวอร์นาดสกี้
ตามการประมาณการของ Vladislav Shevchenko หัวหน้าแผนกวิจัยดวงจันทร์และดาวเคราะห์ที่สถาบันดาราศาสตร์แห่งรัฐของมหาวิทยาลัยแห่งรัฐมอสโก สำรองฮีเลียม-3 บนดาวเทียมธรรมชาติของโลกจะเพียงพอเป็นเวลาหลายพันปี ผู้เชี่ยวชาญระบุว่า ปริมาณฮีเลียม-3 บนดวงจันทร์ขั้นต่ำคือประมาณ 500,000 ตัน ตามการประมาณการในแง่ดีที่มากขึ้น ที่นั่นมีอย่างน้อย 10 ล้านตัน ระหว่างปฏิกิริยาของเทอร์โมนิวเคลียร์ฟิวชัน เมื่อดิวเทอเรียม 0.67 ตันและฮีเลียม-3 1 ตันเข้าสู่ปฏิกิริยา พลังงานจะถูกปลดปล่อยออกมา ซึ่งเทียบเท่ากับพลังงานการเผาไหม้ของน้ำมัน 15 ล้านตัน ควรสังเกตว่าในปัจจุบันยังคงจำเป็นต้องศึกษาความเป็นไปได้ทางเทคนิคของปฏิกิริยาดังกล่าว
และการสกัดสารนี้บนดวงจันทร์จะไม่ใช่เรื่องง่าย แม้ว่าฮีเลียม-3 จะอยู่ในชั้นผิว แต่มีความเข้มข้นต่ำมาก ปัญหาหลัก ณ เวลานี้คือความเป็นจริงของการผลิตฮีเลียมจากเรโกลิธของดวงจันทร์ ปริมาณฮีเลียม-3 ที่อุตสาหกรรมไฟฟ้าต้องการคือประมาณ 1 กรัมต่อดินบนดวงจันทร์ 100 ตัน ซึ่งหมายความว่าสำหรับการสกัดไอโซโทป 1 ตัน อย่างน้อย 100 ล้านตันดินจันทรคติ
ในกรณีนี้ ฮีเลียม-3 จะต้องแยกออกจากฮีเลียม-4 ที่ไม่จำเป็น ซึ่งมีความเข้มข้นในรีโกลิธสูงกว่า 3,000 เท่า ตามคำกล่าวของ Erik Galimov ในการสกัดฮีเลียม-3 1 ตันบนดวงจันทร์ จำเป็นต้องดำเนินการดินบนดวงจันทร์ 100 ล้านตันดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น เรากำลังพูดถึงส่วนของดวงจันทร์ที่มีเนื้อที่รวมประมาณ 20 ตารางกิโลเมตร ซึ่งจะต้องมีการประมวลผลที่ระดับความลึก 3 เมตร! ในเวลาเดียวกัน ขั้นตอนในการส่งเชื้อเพลิง 1 ตันนี้มายังโลกจะมีราคาอย่างน้อย 100 ล้านดอลลาร์ แต่ในความเป็นจริง แม้แต่ปริมาณที่มากขนาดนี้ก็เป็นเพียง 1% ของต้นทุนพลังงานที่สามารถสกัดได้ที่โรงไฟฟ้าแสนสาหัสจากวัตถุดิบนี้
ตามการประมาณการของ Shevchenko ค่าใช้จ่ายในการสกัดฮีเลียม-3 1 ตัน โดยคำนึงถึงการสร้างโครงสร้างพื้นฐานที่จำเป็นทั้งหมดสำหรับการผลิตและการส่งมอบสู่โลก อาจมีมูลค่าถึง 1 พันล้านดอลลาร์ ในเวลาเดียวกัน การขนส่งฮีเลียม-3 จำนวน 25 ตันมายังโลกจะมีค่าใช้จ่าย 25 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ ซึ่งไม่ใช่จำนวนมากขนาดนั้น เมื่อพิจารณาว่าระดับของเชื้อเพลิงดังกล่าวเพียงพอที่จะให้พลังงานแก่ชาวโลกได้ตลอดทั้งปี ประโยชน์ของผู้ให้บริการด้านพลังงานดังกล่าวจะชัดเจนหากเราคำนวณว่าสหรัฐอเมริกาเพียงประเทศเดียวใช้เงินประมาณ 4 หมื่นล้านดอลลาร์ต่อปีสำหรับผู้ให้บริการด้านพลังงาน
จากการคำนวณของแฮร์ริสัน ชมิตต์ นักบินอวกาศชาวอเมริกัน การใช้ฮีเลียม-3 ในพลังงานภาคพื้นดิน โดยคำนึงถึงต้นทุนในการส่งมอบและการผลิตทั้งหมด จะกลายเป็นผลกำไรและเป็นไปได้ในเชิงพาณิชย์เมื่อการผลิตพลังงานแสนสาหัสโดยใช้วัตถุดิบนี้เกินกำลังการผลิต จาก 5 กิกะวัตต์ ในความเป็นจริง นี่แสดงให้เห็นว่าแม้แต่โรงไฟฟ้า 1 แห่งที่ใช้เชื้อเพลิงจากดวงจันทร์ก็เพียงพอที่จะส่งไปยังโลกได้อย่างคุ้มค่า ตามการประมาณการของ Schmitt จำนวนต้นทุนเบื้องต้นแม้ในขั้นตอนการวิจัยจะอยู่ที่ประมาณ 15 พันล้านดอลลาร์
Eric Galimov หนึ่งในตัวเลือกที่เป็นไปได้สำหรับการสกัดฮีเลียม -3 เพื่อจัดระเบียบการแยกไอโซโทปออกจากพื้นผิวดวงจันทร์ เขาเสนอให้ความร้อนแก่รีโกลิธเป็น 700 องศาเซลเซียส หลังจากนั้นก็สามารถทำให้เป็นของเหลวและนำออกสู่พื้นผิวได้ จากมุมมองของเทคโนโลยีสมัยใหม่ ขั้นตอนเหล่านี้ค่อนข้างง่ายและเป็นที่รู้จักกันดี นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียเสนอให้ทำความร้อนวัตถุดิบใน "เตาอบพลังงานแสงอาทิตย์" แบบพิเศษ ซึ่งจะเน้นแสงแดดไปที่เรโกลิธโดยใช้กระจกเว้าขนาดใหญ่ ในกรณีนี้ จากดินบนดวงจันทร์ จะสามารถดึงออกซิเจน ไฮโดรเจน และไนโตรเจนที่บรรจุอยู่ในนั้นได้ ซึ่งหมายความว่าอุตสาหกรรมดวงจันทร์ไม่เพียงแต่ผลิตวัตถุดิบสำหรับคอมเพล็กซ์พลังงานภาคพื้นดินเท่านั้น แต่ยังผลิตเชื้อเพลิงจรวดสำหรับจรวดที่บรรทุกจรวด เช่นเดียวกับอากาศและน้ำสำหรับคนที่ทำงานที่สถานประกอบการทางจันทรคติ โครงการที่คล้ายกันนี้กำลังดำเนินการอยู่ในสหรัฐอเมริกา
แต่นี่ไม่ใช่ทั้งหมดที่ดินบนดวงจันทร์สามารถให้เราได้ รีโกลิธประกอบด้วยไททาเนียมในปริมาณสูง ซึ่งในระยะยาวจะช่วยสร้างองค์ประกอบของตัวจรวดและโครงสร้างทางอุตสาหกรรมโดยตรงบนดาวเทียมธรรมชาติของโลก ในกรณีนี้ จะต้องส่งเฉพาะองค์ประกอบไฮเทคของจรวด คอมพิวเตอร์ และเครื่องมือไปยังดวงจันทร์ และสิ่งนี้สามารถเปิดทิศทางที่สองที่สดใสสำหรับเศรษฐกิจทางจันทรคติทั้งหมด - การสร้างท่าเรือที่ประหยัดที่สุดซึ่งเป็นฐานทางวิทยาศาสตร์สำหรับการศึกษาระบบสุริยะทั้งหมด