Селенский забор

МИСТЕР ШМИТТ ВИДИТ ЦЕЛИ

По заявлениям бывшего астронавта и сенатора США Харрисона Шмитта (Harrison Schmitt), участника экспедиции «Аполлон-17» (один из побывавших на Луне в 1972 году), уже сейчас США могут если не решить, то, по крайней мере, значительно отсрочить энергетический кризис. Для этого американцам необходимо вернуться на Луну и построить там станцию для добычи гелия-3. Однако прогнозируемая цена вопроса столь высока, что пока не существует ее рабочего прототипа. Хотя самой концепции использования термоядерного синтеза для производства дешевого электротока уже более полувека — с тех пор как академик Курчатов в 1956 году в Англии, во время визита Хрущева, рассказал миру об этой идее. Ее привлекательность состоит в том, что не требуется дорогого и достаточно редкого элемента урана, и можно обойтись без реакции, которая один раз уже привела к Чернобылю. Не будет также и отработанного ядерного топлива (ОЯТ). 

По словам Х.Шмитта, человечество вполне способно построить на спутнике Земли рудники для добычи чистого и безопасного изотопа гелия, известного как гелий-3. По предварительной оценке, на участке площадью около 2 кв. км, при глубине до трех метров, возможно добыть до 100 кг этого вещества, которого достаточно для работы ядерных реакторов мощностью 1000 мегаватт в течение года. Для генерирования эквивалентного количества электроэнергии понадобилось бы сжечь угля на 140 миллионов долларов.

После великих географических открытий прошлых веков наш спутник должен стать следующим объектом приложения изыскательского духа, свойственного человечеству. По последствиям для развития цивилизации освоение Луны будет аналогично освоению новых континентов на Земле. 

Х.Шмитт считает, что программа быстро окупит себя и приблизит миссию на Марс. При этом грядущие исследования Луны и ее недр будут оплачиваться, скорее всего, международными инвесторами. 

ЧТОБ СКАЗКУ ДЕЛАТЬ ПЫЛЬЮ...

...Точнее, используя реголит. 

Исходя из звучных заявлений экспертов — в этом столетии человечество неизбежно столкнется с энергетической проблемой, не имевшей аналогов в прошлом. Она связана с вероятным исчерпанием природных ресурсов нефти и газа, занимающих сегодня 60…80% в мировом энергобалансе. Пессимисты говорят о том, что уже через 20 лет дефицит нефти и газа возьмет человечество за горло. Оптимисты называют 50 лет. Разница невелика. Существуют разные оценки, но в любом случае углеводородное топливо, при современных объемах потребления, будет исчерпано до конца XXI в. 

Правда, есть еще уголь. Его хватит лет на двести, но сжигание связано с большой экологической нагрузкой для Земли. Да и топливная эффективность относительно мала. Поэтому, хотя в ежегодной мировой добыче уголь (4,9 млрд. т) по массе превосходит нефть (3,8 млрд. т), его доля в энергетическом балансе вчетверо меньше. И если покрывать хотя бы половину мировой потребности в энергии за счет угля, то доступные источники будут исчерпаны в течение 50…60 лет. 

Гелий-3 (3He) — один из изотопов (разновидностей) гелия, в ядре атомов которого, в отличие от обычного гелия, один нейтрон, а не два. Природный гелий-3 составляет 0,000137%. Общее количество его в атмосфере Земли оценивается в 35 000 тонн. Изотоп гелия постоянно улетучивается из атмосферы в космос и не появляется в процессах радиоактивного распада (за исключением распада элемента трития). Большая часть гелия-3 на Земле сохранилась еще со времен ее образования. Он растворен в мантии Земли и постепенно поступает в атмосферу через вулканы и разломы в коре, что оценивается всего в несколько килограмм в год. Некоторая часть гелия-3 возникает при распаде трития, в реакциях на литии (под действием альфа-частиц и космических лучей), а также поступает из солнечного света. На Солнце и в атмосферах планет-гигантов первичного гелия-3 значительно больше, чем в атмосфере Земли. В лунном реголите гелий-3 постепенно накапливался в течение миллиардов лет от воздействия солнечного ветра. В результате тонна лунного грунта содержит 0,01 г гелия-3; это значительно выше, чем в земной атмосфере.

Отсутствие атмосферы на Луне позволяет сохраниться большому количеству гелия-3, в то время как на Земле его исчезающе мало. Оптимистические расчеты показывают, что его можно добывать на Луне, чтобы потом возить на Землю и использовать в термоядерных реакциях. Реакция будет происходить без испускания нейтронов, что не должно повлиять на увеличение радиационного фона и безопасно для здоровья человека. Анализы образцов лунных почв показали: в поверхностном слое спутника его содержится более миллиона тонн. Входящие в состав гелия-3 элементы слабо связаны в лунном грунте, поэтому он начинает выделяться уже при нагреве выше 200 градусов Цельсия. Лунные запасы потенциальной тепловой энергии более чем в десять раз превышают имеющийся сейчас у человечества ресурс ископаемого топлива.

Когда в реакцию вступает 1 тонна гелия-3 с 0,67 тоннами дейтерия, высвобождается энергия, эквивалентная сгоранию 15 млн тонн нефти, однако на настоящий момент не изучена техническая возможность осуществления данной реакции. 

Судя по сообщениям СМИ, американские специалисты успешно работают над реализацией данного проекта, связанного с использованием лунного гелия. В проектировании горных работ на Луне, как и в экспериментальных исследованиях термоядерного синтеза гелия-3, они заметно продвинулись вперед. Небезынтересно, что сторонники развития работ по гелию в США недавно заняли ключевые посты в Консультативном совете НАСА. Его председателем назначен доктор Х.Шмитт, а в состав входит профессор Джералд Калсински. 

ИТЭРНИСТЫМ ПУТЕМ

Большие надежды возлагает мировое сообщество на реализацию проекта Международного Экспериментального Термоядерного Реактора (ИТЭР). Первоначально название ИТЭР было образовано как сокращение International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER), но в настоящее время оно официально не считается аббревиатурой, а связывается с латинским словом iter — путь.

Стоимость стройки первоначально оценивалась в 5 миллиардов евро и планировалась к окончанию в 2016 году. Постепенно предполагаемая сумма расходов выросла вдвое, а затем срок начала экспериментов сдвинулся к 2020 году.

Проектирование реактора полностью закончено и выбрано место для его строительства — исследовательский центр Кадараше на юге Франции, в 60 км от Марселя. В целом это сооружение будет представлять собой 60-метровый колосс массой 23 тыс. тонн. При проектировании большое внимание уделяется радиационной безопасности, как при нормальной эксплуатации, так и во время возможных аварий. Евросоюз получил статус «страны-хозяйки» проекта. Японии был дан статус «страны-нехозяйки», предусматривающий несколько более высокое представительство в руководстве проекта, а также право на сооружение в Японии второй очереди — демонстрационной термоядерной электростанции.

Но ИТЭР — это лишь первый и самый начальный этап. На нем планируется отработка дейтериево–тритиевой термоядерной реакции. Это наиболее простая, но и имеющая ряд недостатков (нейтронное излучение, радиоактивность от трития и необходимость его производства из лития, запасы которого тоже не бесконечны) реакция. После необходимы будут следующие шаги: освоение реакции на гелии-3, лишенной этих недостатков, создание термоядерной электроэнергетики и т.д.

В июне 2012 г. в столице США прошло очередное заседание высшего руководящего органа Проекта ИТЭР — Совета ИТЭР. В заседании Совета приняли участие делегаты из семи стран-участниц Проекта: Китая, ЕС, Индии, Японии, Республики Корея, России и США. Представительное мероприятие состоялось в здании имени Рональда Рейгана, что символично, поскольку именно договоренность между сороковым президентом США и советским лидером Михаилом Горбачевым заложила основу осуществления крупнейшего международного научно-технического проекта современности.

по материалам В. Головко