Țara care visează să ajungă pe Lună ca să mineze satelitul

Articolul a apărut inițial pe Motherboard.

Organizația de Cercetare Spațială din India (ISRO) a anunțat misiunea Chandrayaan-2, care, în cursul acestui an, va trimite un rover în partea de sud a Lunii. Va fi a doua misiune lunară a Indiei și prima dată când o țară vizitează emisfera sudică. Roverul cu șase roți de la ISRO va analiza crusta lunară pentru urme de apă și heliu-3, un izotop esențial în dezvoltarea energiei de fuziune.

Poanta care circulă printre fizicienii nucleari spune că energia de fuziunea e mereu la 30 de ani distanță, dar, când va deveni realitate, India vrea să fie prima care oferă acest combustibil.

„Țările care au capacitatea de a aduce sursa de pe Lună, pe Pământ, vor dicta procesul”, a spus pentru Bloomberg, Kailasavadivoo Sivan, director ISRO. „Eu nu vreau doar să fac parte din echipă, ci vreau să-i conduc.”

Fuziunea nucleară este același proces care alimentează Soarele și presupune coliziunea atomilor de hidrogen ca să producă heliu, care eliberează o grămadă de energie în acest proces. Dacă energia de fuziune poate fi captată, ar fi efectiv o sursă nelimitată de energie pe Pământ. Din păcate, construirea unui reactor de fuziune nucleară, cunoscut și ca „stele la borcan", s-a dovedit incredibil de dificilă.

Mai nou, majoritatea reactoarelor de fuziune folosesc un amestec de izotopi de hidrogen numiți deuteriu și tritiu drept combustibil nuclear. Deși tehnicile de pornire a fuziunii diferă, una dintre cele mai reușite abordări implică o celulă de combustie de deuteriu / tritiu care este lovită cu o doză mare de energie concentrată. Asta face ca celula de combustibil să se transforme într-o plasmă care este comprimată cu câmpuri magnetice (sau metal lichid) pentru a provoca nucleele să fuzioneze și să elibereze o grămadă de energie.

Până în prezent, niciun laborator nu a reușit să extragă mai multă energie din această reacție decât a avut nevoie pentru a o genera, ceea ce este necesar pentru a crea o instalație scalabilă de energie termică de fuziune.

O altă problemă e produsul secundar de fuziune de la deuteriu și tritiu: neutronii cu o încărcătură energetică ridicată care izbucnesc din nucleele acestor izotopi în timpul procesului de fuziune. Acești neutroni „rapizi” sunt sursa de energie care trebuie să fie recoltată într-un reactor de fuziune, dar sunt incredibil de greu de captat. Neutronii reacționează cu pereții reactoarelor nucleare mai mult decât protonii, ceea ce înseamnă că trebuiesc înlocuiți mai des. Mai mult, acestea nu sunt particule încărcate, deci sunt mai greu de manipulat cu câmpuri electrice și magnetice.

Aici intră în schemă heliu-3. Prin excluderea tritiului din ecuație și folosind un amestec de deuteriu și heliu-3, procesul de fuziune produce un proton, în loc de un neutron. Acest lucru duce la scăderea consumului de energie și la izolarea mai ușoară, deoarece protonii sunt particule încărcate, ceea ce face mai ușoară recoltarea directă a energiei din reacția de fuziune prin manipularea protonilor cu câmpuri electrice și magnetice. Pe scurt, adăugarea heliului-3 în amestec ar face reactoarele de fuziune non-radioactive și incredibil de eficiente.

Lucrările la fuziunea cu Heliu-3 au fost lente, pentru că se găsește atât de greu pe Pământ, dar rezultatele inițiale au fost incredibil de promițătoare. De exemplu, anul trecut, cercetătorii de la MIT au crescut eficiența unei reacții de fuziune cu un ordin de magnitudine, după ce au adăugat cantități mici de heliu-3 la o celulă de combustibil conținând hidrogen și deuteriu. Un alt experiment care folosește doi izotopi de heliu-3 în loc de amestec de deuteriu cu heliu-3 s-a dovedit a fi remarcabil de eficient și în reactoarele mici.

Printre numeroasele succese ale misiunilor Apollo de la NASA din anii '60 și '70 s-a numărat și confirmarea că suprafața lunară

conține în abundență heliu-3, deoarece Luna nu are o atmosferă care să respingă chestia asta. De fapt, cantitatea de energie care ar putea fi creată folosind tot heliul-3 stocat pe Lună este de peste zece ori mai mare decât cantitatea de energie stocată în toți combustibilii fosili de pe Pământ. Întrucât perspectiva energiei de fuziune pare a deveni din ce în ce mai reală, asta a lansat o cursă internațională pe Lună, pentru extragerea acestei resurse valoroase de pe suprafața lunară.

Moon Express, prima companie privată care a primit anul trecut permisiunea guvernului american de a lansa un obiect dincolo de orbita Pământului, s-a setat pe Lună pentru exploatarea heliului-3. De asemenea, în 2016, China și-a anunțat intenția de a pune un rover pe Lună pentru a cerceta locațiile miniere de heliu-3. Acum, India și-a anunțat intenția de a se alătura cursei de recoltare, ceea ce poate fi una dintre cele mai valoroase surse de energie descoperite vreodată.

În 2013, China a devenit prima țară care să lanseze spre Lună o misiune. Asta în ultimii 40 de ani. Are planuri de a trimite anul viitor un rover lunar, denumit Chang’e 5, care va colecta mostre lunare și le va aduce pe Pământ, primul pas în minarea ambițioasă de heliu-3. Însă dacă India reușește ce și-a propus, va avea un rover lunar pregătit să întâmpine chinezii pe Lună.