«Чандраян-2» готовят к полёту в чистой комнате

Возможно, лунный гелий-3 может стать аналогом земной нефти: все страны стремятся поставить под свой контроль запасы этого топлива на триллионы долларов. Подсчитано, что 0,02 грамма гелия-3 в ходе реакции термоядерного синтеза выделят столько же энергии, сколько даёт полное сжигание 1 барреля нефти, а 40 тонн гелия-3 хватит для обеспечения США энергией на целый год. Осталось только запустить термоядерный синтез.

Кроме США, России и Китая очередным государством, которое объявило о планах добычи гелия-3 на Луне, стала Индия. Индийская лунная программа предусматривает отправку миссии на Южный полюс Луны, где аппарат проведёт разведку, сообщает индийское издание The Economic Times. Запуск станции «Чандраян-2» с орбитальным аппаратом, посадочным модулем и луноходом планируют в октябре 2018 года. Шестиколёсный аппарат на солнечных батареях сможет автономно работать как минимум 14 дней в радиусе 400 метров от посадочного модуля.

Ещё в 2010 году США назвали дефицит гелия-3 угрозой для национальной безопасности страны. Тогда в парламенте прошли слушания по этой проблеме. Гелий-3 — единственный надёжный и безопасный материал для счётчиков нейтронов, то есть для детекторов радиационного излучения. На сегодняшний день не существует реальной альтернативы для его использования. Как говорилось на слушаниях в парламенте, раньше ценное вещество поставляла Россия в количестве 25 000 л в год, но потом прекратила поставки, потому что было принято решение «создавать стратегические запасы для собственного потребления». Гелий-3 является продуктом распада трития, который не производится с 1988 года.

На Земле гелий-3 практически не встречается в естественном виде (хотя идёт поиск земных месторождений), тогда как на Луне, по различным оценкам, запасы составляют от 500 тыс. до 10 млн тонн. По мнению специалистов, если запасы составляют 1 млн тонн, то примерно четверть этого количества реалистично можно доставить на Землю. Джеральд Кульчинский (Gerald Kulcinski), директор Fusion Technology Institute в Университете Висконсин-Мэдисон и бывший член Консультативного совета НАСА, оценивает стоимость топлива примерно в $5 млрд за тонну.

Гелий незаменим не только для детекторов радиационного излучения, но и во многих других областях. Например, в аппаратах магнитно-резонансной томографии (МРТ) применяются сверхпроводящие электромагниты, работающие в жидком гелии. Это самый оптимальный хладагент, и отсутствие гелия имело бы неприятные последствия. Кроме магнитно-резонансной томографии, жидкий гелий применяется в качестве хладагента для охлаждения сверхпроводящих магнитов в детекторах инфракрасного и высокочастотного излучения, сквид-магнетометрах, сканирующих туннельных микроскопах, ускорителях заряженных частиц. Например, в Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе используется 96 тонн жидкого гелия для поддержания температуры 1,9ºK.

Жидкий гелий используют также в криостатах растворения, криогенных электрических машинах. Газообразный гелий — в металлургии в качестве защитного инертного газа для выплавки чистых металлов, в пищевой промышленности (пищевая добавка E939) как пропеллент и упаковочный газ, для наполнения воздухоплавающих судов (дирижабли и аэростаты) как безопасная альтернатива водороду, в баллонах для дайвинга, для наполнения воздушных шариков и оболочек метеорологических зондов, для заполнения газоразрядных трубок, в качестве теплоносителя в некоторых типах ядерных реакторов, в качестве носителя в газовой хроматографии, для поиска утечек в трубопроводах и котлах, как компонент рабочего тела в гелий-неоновых лазерах, для продувки топливных баков жидкостных ракет и т.д.

Но самое главное, что гелий-3 является перспективным топливом для термоядерной энергетики в далёком будущем. Неспроста в игре Mass Effect человечество использует гелий-3 как основное топливо, а в фильме «Луна 2112» ведётся промышленная добыча гелия-3 на Луне, для производства энергии на Земле.

Может быть, эти научно-фантастические сюжеты скоро воплотятся в жизнь. По оценкам учёных, лунных запасов топлива хватит, чтобы обеспечить энергетические потребности Земли на ближайшие 250−500 лет.

«Страны, которые имеют потенциал для доставки этого источника с Луны на Землю, будут диктовать этот процесс, — сказал К. Сиван, председатель Индийской организации космических исследований. — Я не хочу входить в их состав, я хочу вести их».

Отправка лунохода — первый шаг индийской лунной программы. В дальнейшем страна не исключает запуск орбитальной лунной станции и высадку людей на поверхность Луны. В отличие от России, индийское правительство пока не называет конкретные сроки, когда намерено осуществить эти планы.

Пока в 21 веке только одна страна отправила на лунную поверхность посадочный модуль и луноход: это Китай. США планируют запуск орбитального аппарата в начале 2020-х.

Автор: alizar

Источник: habr.com