Космос для Земли

   Термоядерное топливо с Луны предлагают американские ученые Дж.Кульчински и Х.Шмитт. Запасы ископаемого топлива, добыча которого экономически оправдана, примерно в середине XXI века окажутся исчерпанными.
   Есть, правда, предположение, что нефть и газ - ресурсы возобновляемые, но в основе все же остается трансформация органического вещества с образованием геополимеров, а затем происходит их разрушение - синтез нефтяных углеводородов. Если гипотеза верна, то возможным окажется планировать разработку месторождений, исходя из темпов генерации и имеющихся запасов. Тогда, как утверждают апологеты, месторождения будут давать устойчивую добычу сотнями лет.
   Все больше будет возрастать ценность ископаемого топлива как сырья для других продуктов, необходимых для поддержания жизни. В любом случае на протяжении большей части XXI века обитатели Земли, чтобы выжить, должны будут полагаться на ядерную энергетику и возобновляемые виды энергии: солнечную, ветровую, геотермальную, гидроэнергию и энергию биомассы.
   Производство ядерной энергии в реакторах деления уже широко распространено. В мире сегодня работают 428 реакторов, расположенных в 26 странах, которые обеспечивают около 16% всей получаемой в мире электроэнергии. По прогнозам, к 2000г. доля ядерной энергии возрастет до 20%. Но с этим источником энергии связаны серьезные проблемы - от захоронения радиоактивных отходов до обеспечения безопасности реакторов.
   Энергия атомных ядер высвобождается не только при делении тяжелых, но и при слиянии легких элементов. Этот способ получения энергии может обеспечить решение долговременных энергетических задач более безопасными и экологически приемлемыми путями. Ученые ведут работы в области управляемого термоядерного синтеза с 1951 г. Расчеты, правда, основанные на довольно оптимистической экстраполяции уже достигнутых результатов, показывают, что при этом в реакторе действительно возможна самоподдерживающаяся термоядерная реакция с выделением высокой термоядерной мощности. Не исключено, что мы войдем в XXI век, осуществив управляемый термоядерный синтез.
   Почему же мы раньше не занимались им? Увы, на Земле практически отсутствует гелий-3. Количество природного гелия-3, оставшегося в недрах Земли, не превышает сотен килограммов, а при распаде наработанного в промышленных реакторах трития создается всего 10-20 кг гелия-3 за год. Энергия, выделяющаяся при сжигании одного килограмма гелия-3, составляет 19 МВт, и для обеспечения заметной части мировых энергетических нужд требуются не сотни килограммов, а сотни тонн гелия-3 в год.
   Из анализа образцов лунного грунта, доставленных аппаратами "Аполлон" и "Луна", следует, что в поверхностном слое нашего спутника содержится более миллиона тонн гелия-3. Но как доставить его с Луны и выгодно ли, с экономической точки зрения, использовать его в термоядерных реакторах?
   Главный источник гелия-3 на Луне - солнечный ветер. Подсчитано, что на поверхность Луны за 4 млрд. лет выпало 500 млн. т вещества.
   Море Спокойствия могло бы стать основным местом размещения первых лунных горнодобывающих предприятий. Здесь содержится предположительно около 8 тыс. т гелия-3 на глубине до 2 м.
   Поскольку элементы, входящие в состав солнечного ветра, слабо связаны в лунном грунте, извлечь их оттуда несложно. В частности, гелий-3 начинает выделяться уже при нагреве выше 200њС, а при 600њ его извлекается 75%.
   При получении одной тонны гелия-3 попутно будут образовываться 3300 т гелия-4, 500 т азота, 3000 т окиси углерода и углекислого газа и 6100 т водорода. Водород потребуется экспедиции для получения воды и в качестве транспортного топлива. Азот и углерод можно будет использовать для создания искусственной атмосферы и выращивания растений, а гелий-4 - как рабочее тело на энергетических установках.
   На Луне запасено потенциальной тепловой энергии в десять с лишним раз больше, чем в ископаемых топливах, добыча которых на Земле сегодня экономически оправдана. Это единственный элемент, содержащийся на Луне в относительно больших количествах и в то же время отсутствующий на Земле.
   Мы получим чистый и принципиально безопасный источник энергии, который обеспечит сохранение на Земле жизни и условий для развития общества, которое положит начало подлинно практическому использованию космического пространства. Уже это экономически оправдывает не только новые экспедиции на Луну, но и первые поселения на ней.
   На 42-м конгрессе Международной федерации астронавтов, состоявшемся в Монреале (Канада) 5-11 октября 1991 г., американские специалисты предложили три сценария крупномасштабного вовлечения энергии Солнца в энергобаланс Земли.
1) На Луне организуется добыча гелия и его транспортировка на Землю для использования вместе с дейтерием в качестве топлива для термоядерных реакторов, производящих электроэнергию. Добыча и переработка содержащих гелий лунных пород, сжижение гелия для доставки на Землю ведутся с использованием солнечной энергии.
2) На околоземных орбитах создаются специальные энергоспутники, принимающие солнечную энергию, преобразующие ее в электрическую и передающие ее на Землю с помощью пучка волн сверхвысокой частоты или лазера. Примерно 90% необходимых для создания энергоспутников исходных материалов добывается и перерабатывается на Луне.
3) На Луне создаются базовые приемники солнечной энергии, преобразующие ее в электрическую и передающие на Землю пучком волн сверхвысокой частоты. Для уверенного приема этой энергии, независимо от времени и положения планет, на окололунных и околоземных орбитах создаются спутники-отражатели.
   Предполагается, что по каждому из трех сценариев через 20-30 лет возможно получение электроэнергии мощностью 10 млн. кВт, что с избытком покрывает сегодняшнюю потребность в электроэнергии такого города, как Москва.
   Важное достоинство всех трех рассмотренных сценариев использования внеземных материалов - грузопотоки между космосом и Землей направлены в сторону Земли.
   Кроме того, есть еще два довода в пользу изучения предложенных перспективных проектов энергоснабжения из космоса:
- возможность получения экологически чистой энергии, так как население все более решительно противодействует попыткам сооружения на Земле любых энергетических установок, которые, как признано, даже при самых совершенных технологиях наносят ощутимый ущерб окружающей среде;
- использование мощного задела технической базы ракетной промышленности в мирных целях.