Minéraux sur la Lune : théories, projets miniers, composition du sol et niveau de développement technologique requis

2024 Auteur: Henry Conors | [email protected]. Dernière modifié: 2024-02-12 07:16

La lune est un satellite naturel de la Terre. Il y a un demi-siècle, l'homme a posé le pied pour la première fois à sa surface. Depuis lors, de réelles opportunités sont apparues pour des études scientifiques directes de la surface et de l'intérieur de cet objet céleste. Y a-t-il des minéraux sur la lune ? Quelles sont ces ressources et peuvent-elles être exploitées ? Vous trouverez les 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 une distance de 384 000 kilomètres de la Terre. Son rayon équatorial est de 1 738 km, ce qui correspond à peu près à 0,27 rayon de la Terre.

Avant de parler de minéraux sur la Lune, vous devriez décrire la structure interne de ce corps céleste avec le plus de détails possible. 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, il y a aussi des impuretés de nickel, de soufre et quelques autres éléments. Autour du noyau se trouve une couche de matériau partiellement fondu 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 faible du côté du satellite qui fait face à la Terre. Globalement, deux zones peuvent être distinguées dans le relief lunaire: continentale montagneuse et abaissée - les mers dites lunaires. Ces derniers ne sont rien de plus que d'immenses cratères formés à la suite du bombardement de la surface de la Lune par des astéroïdes et des météores.

Surface de la Lune

Nous sommes déjà habitués à réaliser que sous nos pieds se trouve une strate de plusieurs mètres de roches sédimentaires - calcaires, grès, argiles. Mais la lune n'est pas la terre. Ici, tout est arrangé différemment, et il n'y a tout simplement pas de roches d'origine sédimentaire et ne peut pas l'être. Toute la surface de notre satellite est recouverte de régolithe ou "sol lunaire". Il s'agit d'un mélange de matériaux détritiques fins et de fines poussières, formés à la suite d'un bombardement constant de météorites.

L'épaisseur de la couche de régolithe de la Lune peut atteindre plusieurs dizaines de mètres. Et dans certaines zones de la surface, il ne dépasse pas deux centimètres. Extérieurement, cette couche ressemble à une couverture de poussière gris-brun. D'ailleurs, moi-mêmeLe terme « régolithe » vient de deux mots grecs: « lithos » (pierre) et « rhéos » (couverture). Curieusement, l'odeur du régolithe rappelait aux astronautes le café brûlé.

Il convient de noter que le coût du transport d'un kilogramme de matière depuis la lune est estimé à environ 40 000 dollars. Néanmoins, les Américains, au total, ont déjà livré plus de 300 kilogrammes de régolithe sur Terre à partir 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 lâche et assez hétérogène. En même temps, il adhère bien en grumeaux, ce qui s'explique par l'absence de film d'oxyde. Dans la couche supérieure du régolithe (pas plus de 60 cm de profondeur), les particules jusqu'à un millimètre prédominent. Le sol lunaire est complètement déshydraté. Il est basé sur des bas altes et des plagioclases, dont la composition est presque similaire à celle de la Terre.

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: liste complète

N'oubliez pas que la Terre et la Lune sont, en fait, des demi-sœurs. Il est donc peu probable que les entrailles de notre unique satellite cachent des sensations minérales. Mais encore, quels minéraux y a-t-il sur la lune ? Essayons de comprendre.

Pétrole, charbon, gaz naturel… Ces ressources minérales n'existent pas et ne peuvent pas exister 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 formationtout simplement impossible.

Cependant, divers métaux se trouvent dans les entrailles de la lune. En particulier, fer, aluminium, titane, thorium, chrome, magnésium. La composition du régolithe lunaire contient également du potassium, du sodium, du silicium et du phosphore. Avec l'aide de la station interplanétaire automatique Lunar Prospector, lancée en 1998, il a également été possible de déterminer la localisation d'un métal particulier sur la surface lunaire. Ainsi, par exemple, une carte de la distribution du thorium sur la lune ressemble à:

En général, toutes les roches et tous les minéraux lunaires peuvent être divisés en trois groupes:

1. Bas altes des mers lunaires (pyroxène, plagioclase, ilménite, olivine).
2. KREEP-roches (potassium, phosphore, terres rares).
3. ANT-roches (norite, 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

Peut-être que le principal et le plus prometteur en termes de développement de fossiles sur la lune est l'isotope hélium-3. Les terriens le considèrent comme un possible combustible thermonucléaire. Ainsi, selon l'astronaute américain Garrison Schmidt, l'extraction de cet isotope léger de l'hélium dans un futur proche pourra résoudre le problème de la crise énergétique sur Terre.

L'hélium-3 est souvent qualifié de "carburant du futur" dans les cercles scientifiques. Sur Terre, c'est extrêmement rare. Toutes les réserves de cet isotope sur notre planète sont estimées par les scientifiques à pas plus d'une tonne. Sur cette base, le coût d'un gramme d'une substance est égal à mille dollars. Cependant, un grammel'hélium-3 peut remplacer jusqu'à 15 tonnes de pétrole.

Il convient de noter qu'il ne sera pas facile d'établir le processus d'extraction de l'hélium-3 à la surface de la lune. Le problème est qu'une tonne de régolithe ne contient que 10 mg de carburant précieux. C'est-à-dire que pour développer cette ressource à la surface de notre satellite, il faudra construire un véritable complexe minier et de traitement. Évidemment, ce n'est pas faisable dans les décennies à venir.

Projets miniers lunaires

L'humanité réfléchit déjà sérieusement à la colonisation de la lune et au développement de ses ressources minérales. L'exploitation minière théorique sur la lune est tout à fait possible. Mais en pratique, cela est très difficile à mettre en œuvre. En effet, pour cela, à la surface de notre satellite, il faudra créer une infrastructure industrielle appropriée. De plus, tout ce dont vous avez besoin devra être apporté de la Terre - matériaux, eau, carburant, équipement, etc.

Cependant, certains projets sont déjà en cours de développement. Ainsi, la société américaine SEC envisage de s'engager sérieusement dans l'extraction de la glace lunaire et la production de carburant pour les engins spatiaux basés sur celle-ci. 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 à partir d'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 terres rares contenues dans la croûte lunaire. Étudier et maîtriserde cette ressource, le pays prévoit d'établir une base de recherche spéciale sur la lune. La Fédération de Russie n'est pas à la traîne des principales puissances spatiales. D'ici 2025, Roscosmos prévoit de créer une série de robots pour l'exploitation minière sur la Lune.

En conclusion…

Il n'y a pas de minéraux sur la Lune en tant que tels. Au moins dans notre compréhension terrestre de ce terme. Néanmoins, un certain nombre de métaux ont été trouvés dans la croûte lunaire, en particulier dans le régolithe. Parmi eux se trouvent le fer, l'aluminium, le titane, le thorium, le chrome, le magnésium et autres. L'extraction de ressources minérales à la surface de la Lune est théoriquement possible, mais pratiquement pas encore réalisable.