La lune est un satellite naturel de la Terre. Il y a un demi-siècle, l'homme a fait son premier pas à sa surface. Depuis lors, de réelles opportunités sont apparues pour la recherche scientifique directe sur la surface et les entrailles de cet objet céleste. Y a-t-il des minéraux sur la lune? Quelles sont ces ressources et peuvent-elles être exploitées? Vous trouverez des réponses à ces questions dans notre article.
La lune et sa structure interne
Notre planète n'a qu'un seul satellite naturel - la lune. C'est le satellite le plus proche du soleil dans tout le système solaire. La Lune est à 384 mille kilomètres de la Terre. Son rayon équatorial est de 1738 km, ce qui correspond approximativement à 0, 27 du rayon de la Terre.
Avant de parler des minéraux sur la lune, il faut décrire autant que possible la structure interne de ce corps céleste. Alors, que savent les scientifiques aujourd'hui?
Comme la planète Terre, la lune se compose d'un noyau, d'un manteau et d'une croûte externe. Le noyau lunaire est relativement petit (seulement 350 km de diamètre). Il contient beaucoup de fer liquide, des impuretés de nickel, de soufre et d'autres éléments. Autour du noyau se trouve une couche de matière partiellement fondue, résultant de la cristallisation du magma il y a environ 4 milliards d'années (peu de temps après la formation de la lune elle-même).
L'épaisseur de la croûte lunaire varie de 10 à 105 kilomètres. De plus, son épaisseur est sensiblement plus petite du côté du satellite qui fait face à la Terre. Globalement, dans le relief lunaire, deux zones peuvent être distinguées: continentales montagneuses et basses - les mers dites lunaires. Ces derniers ne sont rien d'autre que d'énormes cratères formés à la suite du bombardement de la surface lunaire par des astéroïdes et des météores.
Surface de la lune
Nous sommes déjà habitués à réaliser que sous nos pieds se trouve une roche sédimentaire épaisse de plusieurs mètres - calcaire, grès, argile. Mais la lune n'est pas la terre. Tout est arrangé différemment ici, et les roches d'origine sédimentaire ne sont tout simplement pas là et ne peuvent pas l'être. Toute la surface de notre satellite est recouverte de régolithe ou «sol lunaire». Il s'agit d'un mélange de matériaux clastiques fins et de fines poussières résultant du bombardement constant de météorites.
L'épaisseur de la couche régolithique de la lune peut atteindre plusieurs dizaines de mètres. Et dans certaines parties de la surface, elle ne dépasse pas deux centimètres. Extérieurement, cette couche ressemble à une couverture de poussière gris-brun. Soit dit en passant, le terme «régolithe» lui-même vient de deux mots grecs: «lithos» (pierre) et «reos» (couverture). Curieusement, le régolithe dans son odeur rappelait aux astronautes l'arôme du café brûlé.
Il convient de noter que le coût du transport d'un kilogramme de matière de la lune est estimé à environ 40 000 dollars. Néanmoins, les Américains, au total, ont déjà livré à la Terre plus de 300 kilogrammes de régolithe provenant de différentes parties de la surface du satellite. Cela a permis aux scientifiques de mener une analyse approfondie du sol lunaire.
Il s'est avéré que le régolithe est friable et plutôt hétérogène. De plus, il adhère bien aux grumeaux, ce qui s'explique par l'absence de film d'oxyde. Dans la couche supérieure du régolithe (pas plus profonde que 60 nanomètres), des particules jusqu'à un millimètre de taille prévalent. Le sol lunaire est complètement déshydraté. Il est basé sur des basaltes et des plagioclases, qui dans leur composition sont presque similaires à ceux terrestres.
Alors, y a-t-il des minéraux sur la lune sous la couche de régolithe? Vous en apprendrez plus à ce sujet plus tard dans notre article.
Minéraux sur la lune: une liste complète
N'oubliez pas que la Terre et la Lune sont en fait des demi-sœurs. Par conséquent, il est peu probable que les entrailles de notre seul satellite cachent des sensations minérales. Mais encore, quels minéraux se trouvent sur la lune? Faisons les choses correctement.
Pétrole, charbon, gaz naturel … Il n'y a pas et ne peut pas y avoir ces ressources minérales sur la Lune, car elles sont toutes d'origine biogénique. Puisqu'il n'y a pas d'atmosphère ou de vie organique sur notre satellite, leur formation est tout simplement impossible.
Cependant, divers métaux se trouvent dans les entrailles de la lune. En particulier, fer, aluminium, titane, thorium, chrome, magnésium. Le potassium, le sodium, le silicium et le phosphore se retrouvent également dans la composition du régolithe lunaire. En utilisant la station interplanétaire automatique Lunar Prospector, lancée en 1998, il a également été possible de déterminer l'emplacement d'un métal sur la surface lunaire. Ainsi, par exemple, une carte de la distribution du thorium sur la lune ressemble à:
En général, toutes les roches lunaires et minéraux peuvent être divisés en trois groupes:
- Basaltes des mers lunaires (pyroxène, plagioclase, ilménite, olivine).
- Roches KREEP (potassium, phosphore, terres rares).
- ANT-roches (norit, troctolite, anorthosite).
Entre autres choses, d'importantes réserves d'eau sous forme de glace ont également été découvertes sur la Lune (environ 1, 6 milliard de tonnes au total).
Hélium 3
L'isotope hélium-3 est peut-être le principal et le plus prometteur en termes d'exploration fossile sur la Lune. Les terriens le considèrent comme un combustible thermonucléaire possible. Ainsi, selon l'astronaute américain Harrison Schmidt, l'extraction de cet isotope léger de l'hélium dans un avenir proche pourra résoudre le problème de la crise énergétique sur Terre.
L'hélium-3 dans les cercles scientifiques est souvent appelé le «carburant du futur». Sur Terre, c'est extrêmement rare. Toutes les réserves de cet isotope sur notre planète sont estimées par les scientifiques pas plus d'une tonne. Sur cette base, le coût d'un gramme d'une substance est égal à mille dollars. Dans le même temps, un gramme d'hélium-3 peut remplacer jusqu'à 15 tonnes d'huile.
Il convient de noter qu'il ne sera pas facile d'établir le processus de production d'hélium-3 à la surface de la lune. Le problème est qu'une tonne de régolithe ne contient que 10 mg de carburant précieux. Autrement dit, pour développer cette ressource à la surface de notre satellite, il faudra construire un véritable complexe minier et de traitement. De toute évidence, cela n'est pas possible dans les décennies à venir.
Projets miniers sur la Lune
L'humanité réfléchit sérieusement à la colonisation de la lune et au développement de ses ressources minérales. L'exploitation théorique sur la lune est tout à fait possible. Mais il est très difficile de le mettre en œuvre pratiquement. En effet, pour cela, à la surface de notre satellite, il faudra créer une infrastructure industrielle appropriée. De plus, tout le nécessaire devra être apporté de la Terre - matériaux, eau, carburant, équipement, etc.
Néanmoins, certains projets sont déjà en cours d'élaboration. Ainsi, la société américaine SEC prévoit de s'engager sérieusement dans l'extraction de la glace de lune et la production à partir de carburant pour engins spatiaux. Pour cela, il est prévu d'utiliser à la fois des robots et des personnes vivantes. Fin 2017, la NASA a annoncé l'acceptation d'applications avec des propositions technologiques pour l'extraction de ressources sur des objets spatiaux. Les spécialistes de ce département espèrent que l'exploitation minière deviendra une réalité d'ici 2025.
Mais la Chine s'intéresse sérieusement aux éléments des terres rares contenus dans la croûte lunaire. Pour étudier et développer cette ressource, le pays prévoit d'établir une base de recherche spéciale sur la lune. La Fédération de Russie n'est pas loin derrière les principales puissances spatiales. D'ici 2025, Roscosmos prévoit de créer une série de robots pour l'exploitation minière sur la lune.
