الموارد القمرية

يحتوي القمر على العديد من الموارد والثروات الطبيعية التي يمكن استغلالها في المستقبل.[1][2] قد تشمل الموارد القمرية المحتملة المواد القابلة للمعالجة مثل المواد المتطايرة والمعادن، إضافةً إلى الهياكل الجيولوجية مثل أنابيب الحمم البركانية التي قد تتيح مكانًا للاستيطان البشري على القمر. قد يوفر استخدام الموارد القمرية وسيلةً لتقليل تكلفة ومخاطر استكشاف القمر وما بعده.[3][4]

عززت دراسة الموارد القمرية، المكتسبة من المهمات المدارية والمهمات التي جمعت العينات من سطح القمر، فهمنا لاستخدام الموارد في الموقع (آي إس آر يو) على القمر، ولكن هذه المعرفة ليست كافيةً حتى الآن لتبرير صرف مبالغ طائلة لإطلاق مهمات لاستخدام الموارد في الموقع على القمر.[5] ستُختار أماكن المستوطنات البشرية وفقًا لأماكن وجود هذه الموارد.[6][7]

نظرة عامة

يمكن للمواد القمرية تسهيل الاستكشاف المستمر للقمر، وتسهيل النشاط العلمي والاقتصادي في محيط الأرض والقمر (ما يُسمى بالفضاء القمري)، أو يمكن استيراد هذه الموارد إلى سطح الأرض حيث ستساهم بشكل مباشر في الاقتصاد العالمي.[1] الحطام الصخري القمري (التربة القمرية) هو أسهل مورد يمكن الحصول عليه؛ يمكن أن يوفر الحماية ضد الإشعاع والنيازك الدقيقة وكذلك يمكن استخدامه كمادة بناء ورصف عن طريق صهره.[8] يمكن أن يكون الأكسجين المُستخرج من أكاسيد الحطام الصخري القمري مصدرًا للأكسجين الأيضي ومؤكسد وقود للصواريخ. يمكن أن يوفر الجليد المائي الماء للوقاية من الإشعاع ودعم الحياة والأكسجين والمواد الأولية لصناعة وقود الصواريخ. قد توفر المواد المتطايرة من الحفر المظللة بشكل دائم غاز الميثان والأمونيا وثاني أكسيد الكربون[9] وأول أكسيد الكربون. يمكن الحصول على الفلزات وعناصر صناعية أخرى من المعادن المختلفة الموجودة في الحطام الصخري القمري.

من المعروف أن القمر يفتقر إلى الكربون والنيتروجين، وأنه غني بالمعادن والأكسجين الذري، لكن توزيعها وتركيزها لا يزالان غير معروفين. سيكشف المزيد من الاستكشاف القمري عن تركيزات إضافية من المواد المفيدة اقتصاديًا، وسيعتمد كونها مواد قابلة للاستغلال اقتصاديًا على قيمتها وعلى الطاقة والبنية التحتية المتاحة لاستخراجها.[10] لكي يجري استخدام الموارد في الموقع (آي إس آر يو) بنجاح على القمر، يُعد اختيار موقع الهبوط أمرًا مهمًا، بالإضافة إلى تحديد العمليات والتقنيات السطحية المناسبة.

لا تزال عمليات الاستكشاف من حول القمر من قبل عدد قليل من وكالات الفضاء مستمرة، وتقوم مركبات الهبوط والمركبات الجوالة باستكشاف الموارد والتركيزات في الموقع.

الموارد

الطاقة الشمسية والأكسجين والمعادن هي موارد وفيرة على القمر.[11] تشمل العناصر المعروف وجودها على سطح القمر، من بين عناصر أخرى، الهيدروجين(H)[12]  والأكسجين (O) والسيليكون (Si) والحديد (Fe) والمغنيسيوم (Mg) والكالسيوم (Ca) والألومنيوم (Al) والمنغنيز (Mn) والتيتانيوم (Ti). الأكسجين والحديد والسيليكون هم من بين العناصر الأكثر وفرة. يُقدَّر محتوى الأكسجين الذري في الحطام الصخري القمري بنسبة 45% من الوزن الكلي.[13][14]

الطاقة الشمسية

يستمر ضوء النهار على القمر لمدة أسبوعين تقريبًا، يليه نحو أسبوعين من الليل، في حين يُضاء كلا قطبي القمر بشكل مستمر تقريبًا. يتميز القطب الجنوبي للقمر بمنطقة ذات حواف فوهة مُعرضة لأشعة الشمس باستمرار،[15][16][17] ومع ذلك فإن الأجزاء الداخلية للفوهات مظللة بشكل دائم من أشعة الشمس، وتحتفظ بكميات كبيرة من جليد الماء في داخلها.[18] من خلال بناء منشأة لمعالجة الموارد القمرية بالقرب من القطب الجنوبي للقمر، ستسمح الطاقة الكهربائية الشمسية بالتشغيل المستمر تقريبًا بالقرب من مصادر المياه الجليدية.[16][17]

يمكن تصنيع الخلايا الشمسية مباشرة على تربة القمر بواسطة مركبات متجولة متوسطة الحجم (نحو 200 كيلوجرام) ذات قدرة على تسخين الحطام الصخري، وتبخير مواد شبه موصلة مناسبة لهياكل الخلايا الشمسية مباشرةً على مواد الحطام الصخري، وترسيب معادن التماس والوصل البيني لبناء مصفوفة كاملة من الخلايا الشمسية مباشرة على سطح القمر.[19]

يجري تطوير نظام الانشطار النووي كيلوباور لتوليد طاقة كهربائية لإتاحة بناء قواعد مأهولة طويلة الأمد على القمر والمريخ والوجهات الأخرى.[20][21] هذا النظام مثالي للمواقع المُعرضة لأشعة الشمس بشكل متقطع على القمر والمريخ.[22]

انظر أيضًا

مراجع
  1. Crawford, Ian (2015)، "Lunar Resources: A Review"، Progress in Physical Geography، 39 (2): 137–167، arXiv:1410.6865، Bibcode:2015PrPG...39..137C، doi:10.1177/0309133314567585.
  2. Extraction of Metals and Oxygen from Lunar Soil. Yuhao Lu and Ramana G. Reddy. Department of Metallurgical and Materials Engineering; The University of Alabama, Tuscaloosa, AL. USA. 9 January 2009. "نسخة مؤرشفة"، مؤرشف من الأصل في 5 سبتمبر 2020، اطلع عليه بتاريخ 6 سبتمبر 2020.{{استشهاد ويب}}: صيانة CS1: BOT: original-url status unknown (link)
  3. "Moon and likely initial in situ resource utilization (ISRU) applications." M. Anand, I. A. Crawford, M. Balat-Pichelin, S. Abanades, W. van Westrenen, G. Péraudeau, R. Jaumann, W. Seboldt. Planetary and Space Science; volume 74; issue 1; December 2012, pp: 42—48. دُوِي:10.1016/j.pss.2012.08.012
  4. NASA In-Situ Resource Utilization (ISRU) Capability Roadmap Final Report. Gerald B. Sanders, Michael Duke. May 19, 2005. نسخة محفوظة 5 سبتمبر 2020 على موقع واي باك مشين.
  5. Lunar Resource Prospecting. S. A. Bailey. Lunar ISRU 2019: Developing a New Space Economy Through Lunar Resources and Their Utilization. July 15–17, 2019, Columbia.
  6. "Lunar Resources: From Finding to Making Demand." D. C. Barker1. Lunar ISRU 2019: Developing a New Space Economy Through Lunar Resources and Their Utilization. July 15–17, 2019, Columbia, Maryland.
  7. "Landing Site Selection And Effects On Robotic Resource Prospecting Mission Operations." J. L. Heldmann, A. C. Colaprete, R. C. Elphic, and D. R. Andrews. Lunar ISRU 2019: Developing a New Space Economy Through Lunar Resources and Their Utilization. July 15–17, 2019, Columbia, Maryland.
  8. "The Use of a Lunar Vacuum Deposition Paver/Rover to Eliminate Hazardous Dust Plumes on the Lunar Surface." Alex Ignatiev and Elliot Carol. Lunar ISRU 2019: Developing a New Space Economy Through Lunar Resources and Their Utilization. July 15–17, 2019, Columbia, Maryland.
  9. "Emarging Markets for Lunar Resources." B. R. Blair1. Lunar ISRU 2019: Developing a New Space Economy Through Lunar Resources and Their Utilization. July 15–17, 2019, Columbia, Maryland.
  10. Is Moon Mining Economically Feasible? Leonard David, Space.com. 7 January 2015. نسخة محفوظة 5 سبتمبر 2020 على موقع واي باك مشين.
  11. Why the Lunar South Pole? Adam Hugo. The Space Resource. 25 April 2029. نسخة محفوظة 5 سبتمبر 2020 على موقع واي باك مشين.
  12. S. Maurice، "Distribution of hydrogen at the surface of the moon" (PDF)، مؤرشف من الأصل (PDF) في 5 سبتمبر 2020.
  13. Oxygen from Regolith. Laurent Sibille, William Larson. ناسا. 3 July 2012. نسخة محفوظة 5 سبتمبر 2020 على موقع واي باك مشين.
  14. The Artemis Project- How to Get Oxygen from the Moon. Gregory Bennett, Artemis Society International. Jun 17, 2001. نسخة محفوظة 5 سبتمبر 2020 على موقع واي باك مشين.
  15. Speyerer, Emerson J., and Robinson, Mark S. (2013). "Persistently illuminated regions at the lunar poles: Ideal sites for future exploration", Icarus, 222, No. 1, January, pp. 122–136.
  16. Gläser, P., Oberst, J., Neumann, G. A., Mazarico, E., Speyerer, E. J., Robinson, M. S. (2017). "Illumination conditions at the lunar poles: Implications for future exploration. Planetary and Space Science, vol. 162, p. 170–178. دُوِي:10.1016/j.pss.2017.07.006
  17. Lunar Resources: Unlocking the Space Frontier. Paul D. Spudis. Ad Astra, Volume 23 Number 2, Summer 2011. Published by the National Space Society. Retrieved on 16 July 2019. نسخة محفوظة 2020-09-06 على موقع واي باك مشين.
  18. Gläser, P.؛ Scholten, F.؛ De Rosa, D.؛ Marco Figuera, R.؛ Oberst, J.؛ Mazarico, E.؛ Neumann, G.A.؛ Robinson, M.S. (2014)، "Illumination conditions at the lunar south pole using high resolution Digital Terrain Models from LOLA"، Icarus، 243: 78–90، Bibcode:2014Icar..243...78G، doi:10.1016/j.icarus.2014.08.013.
  19. "The Use of Lunar Resources for Energy Generation on the Moon." Alex Ignatiev, Peter Curreri, Donald Sadoway, and Elliot Carol. Lunar ISRU 2019: Developing a New Space Economy Through Lunar Resources and Their Utilization. July 15–17, 2019, Columbia, Maryland.
  20. NASA concept for generating power in deep space a little KRUSTY. Collin Skocii, Spaceflight Insider. 18 June 2019. نسخة محفوظة 5 سبتمبر 2020 على موقع واي باك مشين.
  21. Demonstration Proves Nuclear Fission System Can Provide Space Exploration Power. Gina Anderson, Jan Wittry. ناسا press release on 2 May 2018. نسخة محفوظة 5 سبتمبر 2020 على موقع واي باك مشين.
  22. Moon Mining Could Actually Work, with the Right Approach. Leonard David, Space.com. 15 March 2019. نسخة محفوظة 5 سبتمبر 2020 على موقع واي باك مشين.
  • بوابة القمر
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.