მთვარის ზედაპირი მილიარდობით ადამიანის 100 000 წლის განმავლობაში არსებობისთვის საკმარის ჟანგბადს შეიცავს — #1tvმეცნიერება
მთვარის ზედაპირი მილიარდობით ადამიანის 100 000 წლის განმავლობაში არსებობისთვის საკმარის ჟანგბადს შეიცავს — #1tvმეცნიერება

კოსმოსის კვლევის წინსვლასთან ერთად, ბოლო დროს სულ უფრო ხშირად ვხედავთ, რამდენი ფული და დრო იდება ტექნოლოგიებში, რომლებმაც კოსმოსური რესურსების ეფექტიანად გამოყენების საშუალება უნდა მოგვცეს. მთელ ამ ძალისხმევაში ერთ-ერთი მთავარი აქცენტი მთვარეზე ჟანგბადის წარმოების საუკეთესო გზის პოვნაზე კეთდებოდა.

ოქტომბერში, ავსტრალიის კოსმოსურმა სააგენტომ და NASA-მ ხელი მოაწერეს შეთანხმებას, რომლის მიხედვითაც, პროგრამა „არტემისის“ ფარგლებში, მთვარეზე ავსტრალიური მავალიც უნდა გაიგზავნოს, რომელმაც ქანები უნდა შეაგროვოს; შეიძლება, ქანები მთვარეზე ჟანგბადის წარმოების ერთ-ერთი გზა იყოს.

მიუხედავად იმისა, რომ მთვარეს ატმოსფერო აქვს, ის ძალიან თხელია და ძირითადად წყალბადის, ნეონისა და არგონისგან შედგება. მთვარის ატმოსფერო არ გახლავთ იმ სახის აირთა ნარევი, რომელსაც ჟანგბადზე დამოკიდებულ ძუძუმწოვართა სიცოცხლის უზრუნველყოფა შეუძლია.

თუმცა, მთვარეზე ბლომად ჟანგბადიც არის, მაგრამ არა აირად ფორმაში. ჟანგბადი იქ რეგოლითშია ჩაჭედილი — ქანებისა და წმინდა მტვრის ფენაში, რომელიც მთვარის ზედაპირს ფარავს.

თუ ამ რეგოლითიდან ჟანგბადის გამოყოფას შევძლებთ, საკმარისი იქნება მთვარეზე ადამიანთა სიცოცხლისთვის?

დედამიწაზე ჟანგბადი მრავალ მინერალში გვხვდება. მთვარე კი ძირითადად დედამიწის მსგავსი ქანებისგან შედგება.

მთვარის ლანდშაფტში დომინირებს ისეთი მინერალები, როგორებიც არის სილიციუმი, ალუმინი და რკინისა და მაგნიუმის ოქსიდები. ყველა ეს მინერალი ჟანგბადს შეიცავს, მაგრამ ჩვენი ფილტვებისთვის არახელსაყრელ ფორმაში.

მთვარის ზედაპირზე ეს მინერალები რამდენიმე სხვადასხვა ფორმით არსებობს, მათ შორის მყარი ქანების, მტვრის, ხრეშისა და ქვების სახით. ეს მასალები მთვარის ზედაპირზე დროთა განმავლობაში ჩამოცვენილ მეტეორიტთა შედეგია.

მთვარის ზედაპირის შრეს ზოგჯერ მთვარის „ნიადაგს“ უწოდებენ, მაგრამ უნდა გვახსოვდეს, რომ ნიადაგი მხოლოდ დედამიწაზე გვხვდება. აქ ის წარმოქმნილია უთვალავი სხვადასხვა ორგანიზმის მიერ, მილიონობით წლის განმავლობაში, რეგოლითის დაშლის შედეგად.

შედეგად კი მიღებულია მინერალთა მთელი ისეთი წყება, რომლებიც თავდაპირველ ქანებში წარმოდგენილი არ იყო. დედამიწის ნიადაგი გამოირჩევა მრავალი ფიზიკური, ქიმიური და ბიოლოგიური მახასიათებლებით. მთვარის ზედაპირზე კი, მასალები ძირითადად ხელუხლებელი, თავდაპირველი რეგოლითის სახით არის.

მთვარის რეგოლითი დაახლოებით 45 პროცენტით ჟანგბადისგან შედგება. თუმცა, ეს ჟანგბადი მჭიდროდ არის ჩაჭედილი ზემოთ ხსენებულ მინერალებში. ამ ძლიერი ბმების დასარღვევად საჭიროა ენერგია.

ამ პროცესის შესახებ შეიძლება კარგად იცოდეთ, თუ იცით, რა არის ელექტროლიზი. დედამიწაზე ამ პროცესს ძირითადად წარმოებაში იყენებენ, მაგალითად, ალუმინის საწარმოებლად. ელექტროდების საშუალებით, ელექტროდენი ალუმინის ოქსიდის თხევად ფორმაში გადის და ალუმინისგან ჟანგბადს გამოაცალკევებს.

ამ შემთხვევაში, ჟანგბადი ქვეპროდუქტის (დამატებითი) სახით იწარმოება. მთვარეზე ჟანგბადი მთავარი პროდუქტი უნდა იყოს და ალუმინი (ან სხვა ლითონები) კი პოტენციურად სასარგებლო ქვეპროდუქტები.

ძალიან პირდაპირი და მარტივი პროცესია, მაგრამ არის ერთი მომენტი: მოითხოვს ბევრ ენერგიას. იმისათვის, რათა მდგრადი იყოს, უზრუნველყოფილი უნდა იყოს მზის ან მთვარეზე ხელმისაწვდომი სხვა ენერგიით.

რეგოლითისგან ჟანგბადის გამოყოფა ასევე მოითხოვს ინდუსტრიულ აღჭურვილობას. პირველ რიგში საჭირო იქნება ლითონის მყარი ოქსიდების თხევად ფორმაში გადაყვანა ან სიცხით, ან მისი კომბინაციით გამხსნელებთან თუ ელექტროლიტებთან.

დედამიწაზე ამისათვის საჭირო ტექნოლოგია არსებობს, მაგრამ ამ აპარატურის მთვარეზე წაღება და მისთვის საკმარისი ენერგიის წარმოება ფრიად საძნელო საქმე იქნება.

2021 წლის დასაწყისში, ბელგიურმა სტარტაპმა Space Applications Services-მა განაცხადა, რომ სამ ექსპერიმენტულ რეაქტორს აშენებდა ელექტროლიზის გზით ჟანგბადის წარმოების პროცესის გაუმჯობესების მიზნით. გეგმავენ, რომ ეს ტექნოლოგია 2025 წელს მთვარეზე გაგზავნონ ევროპის კოსმოსური სააგენტოს რესურსების უტილიზაციის მისიის (ISRU) ფარგლებში.

რამდენი ჟანგბადის წარმოებაა შესაძლებელი მთვარეზე?

ლოგიკური კითხვაა. პასუხი კი ერთია — ძალიან ბევრი.

თუ არ ჩავთვლით მთვარის უფრო ღრმა ქანებში ჩაჭედილ ჟანგბადს და მხედველობაში მივიღებთ მხოლოდ რეგოლითს, რომელიც ადვილად ხელმისაწვდომია ზედაპირზე — შესაძლებელია გარკვეულ შეფასებათა გაკეთება.

მთვარის რეგოლითის ყოველი კუბური მეტრი საშუალოდ შეიცავს 1,4 ტონა მინერალებს, მათ შორის, 630 კილოგრამ ჟანგბადს. NASA-ს მონაცემებით, ადამიანს არსებობისთვის დღეში 800 გრამი ჟანგბადის სუნთქვა სჭირდება. შესაბამისად, 630 კგ ჟანგბადი ერთ ადამიანს ორ წელიწადს ეყოფა.

ამას გარდა, ჩავთვალოთ, რომ მთვარეზე რეგოლითის საშუალო სიღრმე დაახლოებით 10 მეტრია და მასში არსებული მთელი ჟანგბადის გამოყოფას შევძლებთ. გამოდის, რომ მთვარის ზედაპირის ზედა 10 მეტრიდან მიღებული ჟანგბადი დედამიწის 8 მილიარდ ადამიანს დაახლოებით 100 000 წელიწადს ეყოფოდა.

ეს ასევე იმაზეც იქნება დამოკიდებული, რამდენად ეფექტიანად ვაწარმოებთ და მოვიხმარებთ ჟანგბადს. მიუხედავად ამისა, ასეთი რიცხვები მაინც შთამბეჭდავია.

ახლა უფრო ადვილად მისახვედრია, რამდენად კარგი ადგილია დედამიწა, რომ აქ ამდენი წვალება არ გვჭირდება. ყველაფერი უნდა გავაკეთოთ, რომ დავიცვათ ჩვენი ცისფერი პლანეტა, განსაკუთრებით კი მისი ნიადაგი, რომელზეც არის დამოკიდებული ყველა სახმელეთო არსების სიცოცხლე.

მომზადებულია The Conversation-ის მიხედვით.

დატოვე კომენტარი