Редкоземельные металлы на луне
Больше 384 тысяч километров отделяет планету Земля от Луны — ближайшего небесного тела с огромным количеством ресурсов. По космическим меркам наш естественный спутник находится настолько близко, что, кажется, до его богатств рукой достать.
Но на дворе уже XXI век, а крупные мировые державы по-прежнему не доказали на практике, что освоение Луны возможно. Хотя борьба за космические ресурсы разгорается нешуточная: США, Россия и Китай продолжают состязаться в гонке за право стать первооткрывателем лунных запасов.
Добыча на Луне. Такие далёкие ископаемые…
Учёные давно доказали, что в недрах Луны залегают такие полезные ископаемые, как титан, железо, алюминий, магний, кремний, хром, фосфор, редкоземельные металлы. Кроме того, в кратерах спутника хранятся большие запасы воды в виде льда, а в грунте содержится кислород.
Однако ресурсы, привычные для человека, добывать не спешат. Одна из главных причин — нерентабельность. Одни только затраты на транспортировку стоят немыслимых денег.
Справедливости ради заметим, что не все придерживаются таких взглядов. Некоторые учёные приводят достаточно веские доказательства того, что в современном мире добыча традиционных ресурсов на Луне целесообразна. Но, опять же, в рамках глобальной космической миссии они остаются малозамеченными.
Куда заманчивей для человечества видится возможность получения изотопа гелий-3. На Земле это вещество практически отсутствует: в атмосфере нашей планеты содержится всего около 35 тысяч т. Тем временем в слоях поверхности Луны содержится около 500 млн тонн гелия-3. Ценность изотопа переоценить трудно — не зря его прозвали сокровищем спутника.
На Земле гелий-3 получают не из природных источников, а путём радиоактивного распада искусственно полученного трития. Объёмы производства незначительные, дефицитный продукт направляется только на нужды чрезвычайной важности. В основном его используют в науке и медицине: к примеру, медикам изотоп необходим для использования в аппаратах МРТ, учёным — для охлаждения до очень низких температур.
Стоимость 1 кг гелия-3 достигает около $15 млн.
Мировые гиганты промышленности устремились в погоне за гелием-3 ради другой цели. Предмет мечтаний многих стран сегодня — достижение «космических» успехов в ядерной энергетике. «Лунное сокровище» считается идеальным топливом, с которым отпадёт необходимость в поиске и добыче традиционных топливных ресурсов.
Учёные всего мира давно говорят об исключительных характеристиках гелия-3. Судите сами: по расчётам, с помощью термоядерного синтеза из 1 кг изотопа можно получать 19 МВт. Следовательно, одна тонна гелия-3 теоретически может дать столько же электроэнергии, сколько сейчас вырабатывают при сжигании 15 млн т нефти.
Цифры ошеломительные. Если мы начнём добывать на Луне гелий-3, планета Земля избавится от зависимости в топливном сырьё на тысячелетия. По разным данным, изотопа может хватить на период от 3 до 10 тысяч лет. И ещё один приятный бонус: изотоп не радиоактивен, а, значит, безупречен с экологической точки зрения. Единственное «но»: учёные по-прежнему не могут до конца освоить технологию промышленного «сжигания» гелия-3 в реакторах.
Борьба за лунные ресурсы
Чтобы лучше понять, почему никто не подошёл к реальному освоению полезных ископаемых на Луне, нужно также окунуться в правовой вопрос.
С 1979 года действует «Лунный договор», который нарёк космические тела объектами всеобщего достояния. Однако на практике документ так и не стал регуляторным инструментом. Во-первых, его ратифицировали всего лишь 18 стран мира. Во-вторых, в этом списке нет России, США, Китая, Индии, то есть ключевых космических держав.
«Лунный договор» больше носит рекомендательный характер при распределения космических ресурсов. Так что неудивительно, что богатства спутника Земли, имеющего размытый юридический статус, получили яркую «политическую» окраску.
Россия, США и Китай пускают в ход всевозможные средства достижения цели. Так, у каждой «космической сверхдержавы» есть собственная лунная программа.
Как Россия будет осваивать Луну
Наши соотечественники совершали множество попыток начать добычу полезных ископаемых на Луне. Последнюю программу лунных исследований «Роскосмос» представил в аккурат перед наступлением 2021 года.
Согласно «дорожной карте», уже в этом году «Роскосмос» намерен запустить с Земли посадочную станцию «Луна-25». Через 2 года к небесному телу должен прилететь орбитальный аппарат «Луна-26», а в 2024-ом — посадочная станция «Луна-26».
«Луну-25» отправят для поисков льда на южном полюсе небесного тела. Кроме того, тестовая станция первой попробует провести мягкую посадку. Миссия следующего аппарата заключается в картографировании и дистанционном исследовании поверхности Луны. Станция «Луну-27» отправится в путешествие для взятия пробы грунта на южном полюсе спутника.
К 2035 году Россия пообещала развернуть на Луне собственную постоянную базу. Для её полноценного функционирования нашим учёным предстоит изготовить «космический буксир» с ядерной энерго-двигательной установкой. И, в частности, его можно будет задействовать в поисках полезных ископаемых.
К слову: в 2021 году российские учёные создали прототип прибора для лунохода. Ожидается, что устройство найдёт применение при разведке платиноидов, драгоценных и редкоземельных металлов.
Китай приобщается к Луне
Китай — новичок на космической арене. Первая лунная программа Поднебесной была представлена миру в 2003 году. Страна начала с тестового запуска орбитальных аппаратов «Чанъэ-1» и «Чанъэ-2». В 2013 году на Луну успешно приземлился посадочный аппарат «Чанъэ-3» с с луноходом «Юйту». Уже в 2019 году на спутник приземлился ещё один китайский аппарат «Чанъэ-4».
Сейчас Китай держит планку амбициозности на уровне США и России. Реализация этапа «Чанъэ-5» проходила под конец 2020 года. Страна отправила на Луну модуль исследовательского зонда для сбора грунта.
«Чанъэ-5» 17 декабря 2020 года успешно приземлился с 2 кг лунной земли на территории автономного района Внутренняя Монголия. Это событие стало первой миссией по доставке грунта на Землю, начиная с 1970-ых годов.
Китайская Народная Республика ворвалась в космическую гонку стремительными темпами. В дальнейшем Поднебесная, как и конкуренты, хочет обосновать на Луне постоянную научно-исследовательскую станцию. Недавно государство заявило, что готово сотрудничать с другими странами и частными компаниями, которые реализуют свои космические проекты.
Лунная программа США
В 2019 году, будучи ещё президентом США, Дональд Трамп поручил NASA в сжатые сроки разработать принципиально новую программу освоения Луны. Довольно скоро весь мир узнал о космической миссии под символичным названием «Артемида» — с намёком на продолжение первого проекта «Аполлон».
Новый план включает в себя первую в мире высадку экипажа с первой женщиной на Луне. Конечная цель «Артемиды» — строительство базы для комплексного изучения недр спутника и старта освоения полезных ископаемых.
Программа США состоит из 3 ключевых этапов. На 2021-2022 годы страна наметила запуск беспилотной капсулы, которая пробудет на орбите вокруг Луны 25 суток и вернётся обратно. В 2023-м американцы должны полностью облететь небесное тело. Через год NASA планирует произвести высадку космонавтов и начать добычу полезных ископаемых.
После презентации «Артемиды» США начала дерзкую политику «захвата» лунных ресурсов. Дональд Трамп 6 апреля 2020 года переиграл остальные державы, подписав указ о разрешении вести коммерческое освоение космических богатств.
В документе говорится, что Соединённые Штаты более не признают «Лунный договор». Другими словами, страна перестала считать Луну всеобщим достоянием и наделила саму себя правом разворачивать любую деятельность, не считаясь с другими государствами.
В «Роскосмосе» расценили указ Трампа как «попытку экспроприации космического пространства и агрессивные планы по фактическому захвату территорий других планет». Космическая гонка пошла по непредсказуемому сценарию: экстраординарное «па» США спровоцировало международный конфликт.
Космические державы на пороге войны?
В октябре 2020 года США инициировали «Соглашение Артемиды», которое установило новые условия ведения проектов освоения Луны. Документ подписали 8 стран: США, Великобритания, Италия, Канада, Австралия, Япония, ОАЭ и Люксембург.
Новоявленные партнёры договорились между собой, что отныне имеют право добывать там полезные ископаемые. Правда, с сохранением запрета на провозглашать себя собственником Луны. Главные конкуренты: Россия и Китай — участвовать в соглашении отказались, ссылаясь на довлеющую роль штатов в будущем международном сотрудничестве.
А потом конфликт временно отошёл на второй план. Весь мир пристально следил за выборами нового президента США. Ещё до официальных результатов Джо Байден слегка утихомирил космическую гонку, поставив в приоритет своей будущей политики в сторону «заботы о Земле» и решения проблем изменения климата.
В 2021-ом страсти по космосу вернулись на круги своя. Недавно глава «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин заявил, что наша лунная программа стоит «раз в 10 дешевле американской», но при этом принесёт куда большую пользу науке. И Россия не будет участвовать ни в какой гонке, пока не поймёт «смысл призового фонда», процитировал 2 февраля «ТАСС» слова директора компании.
Как накануне сообщил The Wall Street Journal, Минобороны США и NASA решили создать коалицию для противодействия «вызовам России и Китая», включая космические проекты. Американские военные выразили готовность защищать свои лунные базы и места добычи полезных ископаемых.
В свою очередь, Россия и Китай прорабатывают возможность объединения сил для изучения Луны. Совсем недавно стало известно, что «Роскосмос» обсуждает с Поднебесной возможность реализации совместного проекта по строительству научной лунной станции.
Пока что космические проекты используют в качестве инструмента политического давления. Но рано или поздно должен наступить момент, когда кто-то переступит финишную черту, и в мире разразится «лунная лихорадка».
Колонизация Луны: ученые объяснили, реально ли добывать ресурсы на Луне при помощи концепции ISRU
Если бы в этот самый момент вы оказались на Луне, вы бы мгновенно умерли. В первую очередь это произошло бы потому, что там нет атмосферы. Температура поверхности изменяется от обжигающих 130˚C (266˚F) до пронизывающих до костей -170˚C (-274˚F). Если бы отсутствие воздуха или ужасающие жара и холод по какой-либо причине не смогли вас уничтожить, это обязательно сделали бы микрометеориты или солнечное излучение. С какой стороны не посмотри, Луна не оказала бы вам гостеприимный прием.
Трудности жизни на Луне
Если бы люди, прибывшие на Луну с научными целями, прожили на ней один день, им бы пришлось столкнуться с многими другими трудностями. Им бы потребовались жилище, воздух, пища и источники энергии, а заодно и топливо для возвращения на Землю или, возможно, для полета в какое-нибудь другое место. То есть им бы понадобились ресурсы. Теоретически можно рассматривать два способа добычи этих самых ресурсов: их можно было бы привезти с собой с Земли (очень дорогостоящий вариант) или можно попробовать добыть их на Луне. Второй вариант и привел к появлению идеи «использования ресурсов на месте» (ISRU).
Луна – площадка для дальнейших космических исследований
Стремление к использованию лунных ресурсов диктуется желанием построить здесь временные или даже постоянные места для поселения людей. Колонизация спутника Земли сулит большие преимущества в дальнейшем освоении космоса. Например, на лунных базах и колониях можно осуществлять подготовку и тренировку космонавтов перед выполнением различных задач, например, перед полетами на Марс или в другие пункты назначения.
Разработка и использование лунных ресурсов неизбежно приведет к появлению ряда новых инновационных технологий, которые можно будет применять и на Земле, как, например, в случае с Международной космической станцией.
Концепция использования ресурсов на месте (ISRU)
Идея использования ресурсов на месте, то есть на Луне, звучит как научная фантастика. И на данный момент это действительно так. В соответствии с данной концепцией предусматривается поиск материала на лунной поверхности и даже в ее недрах, добыча и обработка его. Данный материал должен быть преобразован в нечто полезное: кислород для дыхания, электричество, строительные материалы или ракетной топливо.
Прогнозирование вариантов проживания на Луне является одной из основных целей инженерных и исследовательских работ и помогает определить способы эффективного использования лунных материалов для поддержки научной деятельности человека. Европейское космическое агентство планирует в 2022 г. высадить на южном полюсе Луны космический корабль. Он должен будет пробурить лунную поверхность в поисках льда и различных химических элементов. Данный аппарат будет оснащен исследовательским оборудованием, предназначенным для получения воды из лунного грунта или реголита.
Гелий-3, содержащийся в лунном грунте, может быть полезен в качестве топлива для ядерных реакторов
Были даже дискуссии о добыче и доставке на Землю лунного грунта содержащего гелий-3 (нерадиоактивный изотоп гелия). Его можно использовать в качестве топлива для термоядерных реакторов для производства энергии в огромном количестве при достаточно низких затратах на охрану окружающей среды. В то же время синтез данного элемента в качестве источника энергии еще не был продемонстрирован, а количество извлекаемого гелия-3 из грунта неизвестно. Тем не менее даже с учетом того, что уровень затрат на обработку грунта и ожидаемую выгоду от его применения еще предстоит выяснить, ученые полагают, что интерес к разработке лунной поверхности не будет угасать.
Следует заметить, что Луна не является подходящим местом для добычи таких ценных металлов, как золото, платина, редкоземельные металлы. Это происходит вследствие процесса дифференциации, вследствие которого более тяжелые металлы опускаются вглубь недр, а более легкие поднимаются выше к лунной поверхности.
Этот процесс можно сравнить с пробиркой, в которой имеются песок и вода. Сразу после встряхивания пробирки ингредиенты будут равномерно распределены по ее объему, но постепенно песок начнет оседать. Как и в случае с Землей основная часть тяжелых и ценных металлов, вероятно, находится в мантии или даже в ядре, где они недоступны. Например, такие относительно маленькие тела, как астероиды, не подвергаются дифференциации, и поэтому они являются ценными объектами для поиска и добычи полезных ископаемых.
Верите ли вы в возможность появления в ближайшей перспективе людских поселений на Луне? Какие страны, по вашему мнению, будут доминировать в освоении естественного спутника Земли в ближайшее время?
Полезные ископаемые на Луне: теории, проекты добычи, состав почвы и необходимый уровень технологического развития
Луна – естественный спутник Земли. Полвека назад человек впервые ступил на его поверхность. С тех пор появились реальные возможности для непосредственных научных исследований поверхности и недр этого небесного объекта. Есть ли на Луне полезные ископаемые? Что это за ресурсы, и можно ли их добывать? Ответы на эти вопросы вы найдете в нашей статье.
Луна и ее внутренняя структура
У нашей планеты имеется лишь один естественный спутник – Луна. Это самый близкий к Солнцу спутник в пределах всей Солнечной системы. От Земли Луна находится на расстоянии в 384 тысячи километров. Ее экваториальный радиус равен 1738 км, что примерно соответствует 0,27 земного радиуса.
Прежде чем рассказывать о полезных ископаемых на Луне, следует максимально подробно описать внутреннюю структуру этого небесного тела. Итак, что известно ученым на сегодняшний день?
Как и планета Земля, Луна состоит из ядра, мантии и внешней коры. Лунное ядро относительно небольшое (всего 350 км в диаметре). В нем содержится много жидкого железа, также встречаются примеси никеля, серы и некоторых других элементов. Вокруг ядра находится слой частично расплавленного вещества, возникший в результате кристаллизации магмы около 4 миллиардов лет назад (вскоре после образования самой Луны).
Мощность лунной коры изменяется от 10 до 105 километров. Причем ее толщина заметно меньше на той стороне спутника, которая обращена к Земле. Глобально в лунном рельефе можно выделить две зоны: гористую материковую и пониженную – так называемые лунные моря. Последние – это не что иное, как огромные кратеры, сформировавшиеся в результате бомбардировки поверхности Луны астероидами и метеорами.
Поверхность Луны
Мы уже привыкли осознавать, что под нашими ногами находится многометровая толща осадочных пород – известняков, песчаников, глин. Но Луна – не Земля. Здесь все устроено по-другому, и горных пород осадочного происхождения здесь попросту нет и быть не может. Вся поверхность нашего спутника покрыта реголитом или «лунным грунтом». Это смесь мелкообломочного материала и тонкодисперсной пыли, образованная в результате постоянной метеоритной бомбардировки.
Толщина реголитного слоя Луны может достигать нескольких десятков метров. А на некоторых участках поверхности она не превышает и двух сантиметров. Внешне этот слой напоминает серо-коричневое одеяло из пыли. Кстати, сам термин «реголит» происходит от двух греческих слов: «литос» (камень) и «реос» (одеяло). Любопытно, что по своему запаху реголит напомнил астронавтам аромат пережженного кофе.
Следует отметить, что себестоимость транспортировки одного килограмма вещества с Луны оценивается примерно в 40 тысяч долларов. Тем не менее американцы, в общей сложности, уже доставили на Землю свыше 300 килограммов реголита с разных участков поверхности спутника. Это позволило ученым провести тщательный анализ лунного грунта.
Как оказалось, реголит рыхлый и достаточно неоднородный. При этом он хорошо слипается в комочки, что объясняется отсутствием окисной пленки. В верхнем слое реголита (не глубже 60-тисантиметров) преобладают частички размером до одного миллиметра. Лунный грунт полностью обезвожен. В его основе – базальты и плагиоклазы, которые по своему составу практически аналогичны земным.
Итак, есть ли под слоем реголита какие-либо полезные ископаемые на Луне? Об этом вы узнаете далее из нашей статьи.
Полезные ископаемые на Луне: полный список
Не стоит забывать, что Земля и Луна – это, по сути, единокровные сестры. Поэтому вряд ли недра нашего единственного спутника скрывают в себе какие-либо минеральные сенсации. Но все же, какие полезные ископаемые есть на Луне? Давайте разбираться.
Нефть, уголь, природный газ… Этих минеральных ресурсов на Луне нет и быть не может, ведь все они – биогенного происхождения. Так как на нашем спутнике нет ни атмосферы, ни органической жизни, их формирование попросту невозможно.
Однако в недрах Луны залегают различные металлы. В частности, железо, алюминий, титан, торий, хром, магний. В составе лунного реголита также обнаружены калий, натрий, кремний и фосфор. С помощью автоматической межпланетной станции Lunar Prospector, запущенной в 1998 году, удалось также определить локализацию того или иного металла на лунной поверхности. Так, например, выглядит карта распространения тория на Луне:
В целом все лунные породы и минералы можно условно поделить на три группы:
- Базальты лунных морей (пироксен, плагиоклаз, ильменит, оливин).
- KREEP-породы (калий, фосфор, редкоземельные элементы).
- ANT-породы (норит, троктолит, анортозит).
Помимо всего прочего, на Луне также были обнаружены значительные запасы воды в виде льда (в общей сложности около 1,6 млрд тонн).
Гелий-3
Пожалуй, главным и наиболее перспективным в плане освоения ископаемым на Луне является изотоп гелий-3. Земляне рассматривают его как возможное термоядерное топливо. Так, по мнению американского астронавта Гаррисона Шмидта, добыча этого легкого изотопа гелия в ближайшем будущем сможет решить проблему энергетического кризиса на Земле.
Гелий-3 в научных кругах нередко называют «горючим будущего». На Земле он встречается крайне редко. Все запасы этого изотопа на нашей планете оцениваются учеными не более чем в одну тонну. Исходя из этого, стоимость одного грамма вещества равна одной тысяче долларов. При этом один грамм гелия-3 способен заменить до 15 тонн нефти.
Стоит отметить, что наладить процесс добычи гелия-3 на поверхности Луны будет нелегко. Беда в том, что в одной тонне реголита содержится всего лишь 10 мг ценного топлива. То есть для освоения данного ресурса на поверхности нашего спутника нужно будет построить настоящий горно-обогатительный комплекс. Очевидно, что в ближайшие десятилетия это неосуществимо.
Проекты по добыче полезных ископаемых на Луне
Человечество уже всерьез задумывается и о колонизации Луны, и об освоении ее минеральных ресурсов. Теоретическая добыча полезных ископаемых на Луне вполне возможна. Но вот практически осуществить это очень непросто. Ведь для этого на поверхности нашего спутника нужно будет создать соответствующую промышленную инфраструктуру. Причем все необходимое придется привезти с Земли – материалы, воду, топливо, технику и т. д.
Тем не менее определенные проекты уже разрабатываются. Так, американская компания SEC планирует всерьез заняться добычей лунного льда и производством на его основе топлива для космических кораблей. Для этого планируется использовать как роботов, так и живых людей. NASA еще в конце 2017 года объявила о приеме заявок с технологическими предложениями по добыче ресурсов на космических объектах. Специалисты этого ведомства надеются, что добыча полезных ископаемых станет реальностью уже к 2025 году.
А вот Китай всерьез заинтересован редкоземельными элементами, которые содержатся в лунной коре. Для изучения и освоения этого ресурса страна планирует основать на Луне специальную исследовательскую базу. Не отстает от ведущих космических держав и Российская Федерация. К 2025 году Роскосмос планирует создать серию роботов для добычи полезных ископаемых на Луне.
В заключение…
Полезных ископаемых на Луне как таковых нет. По крайней мере, в нашем, земном, понимании этого термина. Тем не менее в лунной коре, в частности, в реголите обнаружен целый ряд металлов. Среди них – железо, алюминий, титан, торий, хром, магний и прочие. Добыча минеральных ресурсов на поверхности Луны теоретически возможна, однако практически пока не является целесообразной.
Редкоземельные металлы будут добываться на Луне
Мировые запасы редкоземельных металлов составляют около 120 миллионов метрических тонн. Большая часть этих запасов находится в Китае и оценивается примерно в 44 миллиона тонн. Кроме того, в число основных редкоземельных стран-держателей входят Индия, Австралия, Вьетнам и Бразилия. Китай в значительной степени разработал большинство своих запасов редкоземельных элементов.
Добыча редкоземельных металлов в 2018 году увеличилась до 170 000 метрических тонн (МТ) в мире со 132 000 МТ в предыдущем году.
Вот 10 ведущих стран – производителей в 2018 году, согласно последним данным Геологической службы США.
1. Китай
Добыча: 120 000 тонн
Как уже упоминалось, в течение ряда лет Китай доминировал в производстве редкоземельных элементов. В 2018 году его внутренний объем производства составил 120 000 тонн по сравнению с 105 000 тонн в предыдущем году.
В стране действует система квот на производство редкоземельных элементов. Годовая квота на добычу в 2019 году установлена в размере 120 000 тонн, а квота на выплавку и разделение — 115 000 тонн. Интересно, что эта система привела к тому, что Китай стал крупнейшим импортером редкоземельных материалов в мире в 2018 году.
Система квот является ответом на давние проблемы Китая с незаконной добычей редкоземельных элементов. За последнее десятилетие страна предприняла шаги по приведению в порядок своих действий, включая закрытие незаконных или экологически несоответствующих редкоземельных шахт, а также ограничение производства и экспорта.
В настоящее время шесть государственных шахт отвечают за добычу редкоземельных элементов, что теоретически позволяет Китаю контролировать их производство. Тем не менее, нелегальная добыча остается проблемой, и правительство Китая продолжает предпринимать шаги по пресечению этой деятельности.
2. Австралия
Добыча: 20 000 тонн
Производство редкоземельных элементов в Австралии неуклонно растет в течение последних нескольких лет. В 2018 году объем производства составил 20 000 тонн по сравнению с 19 000 тонн в 2017 году.
Страна обладает шестым по величине в мире запасом редкоземельных элементов и готова увеличить их добычу. Австралийская компания Lynas эксплуатирует рудник и обогатительную фабрику Mount Weld в стране и недавно объявила о планах увеличить производство до 10 500 тонн в год неодим-празеодимовой продукции к 2025 году.
Компания Northern Minerals открыла первый в Австралии рудник тяжелых редкоземельных элементов в 2018 году. Его основными продуктами являются тербий и диспрозий, последний из которых используется в таких технологиях, как постоянные магниты.
3. США
Добыча: 15 000 тонн
В 2018 году в США было произведено 15 000 тонн редкоземельных элементов по сравнению с нулевым показателем в предыдущем году.
Поставки редкоземельных элементов в США в настоящее время идут только с шахты Mountain Pass в Калифорнии, которая возобновила свое производство в 1 квартале 2018 года. США являются основным импортером редкоземельных материалов, спрос на соединения и металлы которых в 2018 году оценивался в 160 миллионов долларов США; это по сравнению с 137 миллионами долларов США в 2017 году. Страна классифицировала эти металлы как критические минералы, и это вышло на первый план в торговой войне между США и Китаем.
4. Мьянма
Добыча: 5 000 тонн
Мьянма добыла 5 000 тонн редкоземельных элементов в 2018 году; Геологическая служба США не регистрирует добычу в 2017 году.
Имеется мало информации о месторождениях редкоземельных металлов в стране и проектах по добыче полезных ископаемых, но страна имеет тесные отношения с Китаем — в 2018 году Мьянма обеспечила 50 процентов сырья Китаю по средним и тяжелым редкоземельным элементам. Однако вряд ли эта тенденция сохранится в 2019 году, поскольку в настоящее время Китай запретил импорт из этой страны, как сообщается, в целях ограничения контрабанды.
5. Россия
Добыча: 2 600 тонн
Россия произвела 2 600 тонн редкоземельных элементов в 2018 году, столько же, сколько и в 2017 году.
Правительство страны, как утверждается, не удовлетворено поставками редкоземельных элементов, а компании IST Group и Rostec инвестировали в производство 1 млрд. долларов США еще несколько лет назад. Ожидается, что производство в России со временем увеличится за счет разработки уже существующих месторождений редкоземельных элементов.
6. Индия
Добыча: 1 800 тонн
Осенью 2014 года индийские Rare Earths и Toyota Tsusho Exploration заключили соглашение о разведке и добыче редкоземельных элементов с помощью глубоководной добычи.
Несмотря на эту сделку, производство редкоземельных металлов в Индии намного ниже своего потенциала. Страна владеет почти 35 процентами всех мировых месторождений на песчаных пляжах, которые являются значимыми источниками редкоземельных элементов, однако добыча этих элементов в Индии в 2018 году составила всего 1800 тонн.
7. Бразилия
Добыча: 1 000 тонн
Еще в 2012 году в Бразилии было открыто месторождение редкоземельных элементов стоимостью около 8,4 млрд долларов США. Похоже, что до сих пор мало усилий было вложено в его разработку — в прошлом году добыча редкоземельных металлов в стране несколько снизилась, упав с 1700 тонн в 2017 году до 1000 тонн в 2018 году.
8. Тайланд
Добыча: 1000 тонн
Производство редкоземельных металлов в Таиланде упало до 1000 тонн в 2018 году с 1300 тонн в 2017 году. Его запасы в настоящее время неизвестны, но страна остается довольно значительным производителем в ЮВА.
9. Бурунди
Бурунди зафиксировала добычу редкоземельных элементов в 1000 тонн в 2018 году, по сравнению с нулевым показателем в прошлом году. Компания Rainbow Rare Earths экспортировала свою первую партию редкоземельного концентрата с рудника Гакара в стране в конце 2017 года. Компания заявляет, что Гакара является одним из самых редких в мире проектов по редкоземельным элементам, его руды наиболее богатые в мире.
10. Вьетнам
Добыча руды: 400 тонн
Производство редкоземельных металлов во Вьетнаме удвоилось с 2017 по 2018 год и достигло 400 тонн.
Сообщается, что в стране находится несколько месторождений редкоземельных материалов. Вьетнам заинтересован в наращивании своего потенциала в области чистой энергии, включая солнечные батареи, и, как говорят, по этой причине стремится производить больше редкоземельных элементов для своей цепи поставок.
Редкоземельные элементы, или, так называемые редкоземельные металлы, представляют собой группу из 17 химических элементов. Самая большая подгруппа — 15 лантаноидов. Двумя другими элементами являются скандий и иттрий. Лантаноиды церий, лантан и неодим являются наиболее производимыми редкоземельными элементами. Иттрий — один из самых редких элементов. В настоящее время редкоземельные элементы имеют решающее значение для ряда ключевых технологий в медицине и энергетике. Они используются для лазеров, аккумуляторных электродов, магнитов, контрастных веществ МРТ, катализаторов, сплавов и т. д. Ожидается, что в ближайшем будущем большинство редкоземельных металлов понадобятся для магнитов и металлических сплавов.
Спрос на эти металлы растет, так как возобновляемая энергия становится все более актуальной во всем мире. Редкоземельные металлы, такие как неодим и празеодим, которые важны для применения в области чистой энергии и в высокотехнологичных отраслях, находятся в центре внимания, особенно в связи с ростом популярности электромобилей и гибридных автомобилей.
Другие факторы, такие как продолжающаяся торговая война между США и Китаем, также привлекают внимание к редкоземельным металлам. Поскольку Китай является крупнейшим в мире производителем этих материалов, напряженность в отношениях между странами создает риски в цепочке поставок.
Ссылаясь на высокий спрос на редкоземельные металлы и ограниченные возможности по их повторному использованию, NASA предложило поискать их на других планетах, например, на Луне. По мнению NASA, на Луне могут быть тонны и тонны металлов платиновой группы, а также редкоземельные металлы, которые чрезвычайно ценны на Земле.
В настоящее время NASA готовит вторую посадку на Луну в 2024 году. Миссия США была названа «Артемида 1» и направлена на то, чтобы доставить первую женщину на Луну. Основываясь на «крупных инвестициях», которые делает космическое сообщество, NASA утверждает, что вполне реалистично ожидать, что добыча металлов на Луне начнется в ближайшие несколько десятилетий.
Бурить будем и в космосе. Какие полезные ископаемые можно добыть на Луне?
Помимо чисто научных задач, все эти миссии преследуют и прикладные цели. Одна из них — добыча полезных ископаемых на Луне. Каких именно, рассказывает заведующий отделом исследований Луны и планет Государственного астрономического института им. Штернберга МГУ Владислав Шевченко.
— Издавна Луна служила людям для измерения времени и навигации в мореходстве. Христофор Колумб и Америго Веспуччи, открывая Америку, определяли географическую долготу своего местоположения по наблюдениям спутника. Прошли века, и в наше время Луна стала частью космической инфраструктуры Земли. А в ближайшем будущем может стать источником дефицитных природных ресурсов.
Главный из них — гелий-3. Этим изотопом гелия буквально пропитан весь поверхностный слой Луны: он накапливался там на протяжении миллиардов лет, попадая туда вместе с солнечным ветром. Запасы гелия-3 в лунном грунте оцениваются в 1 млрд тонн. Но зачем же он нужен?
Ещё в восьмидесятые годы советский физик Игорь Головин предложил развивать энергетику на основе термоядерной реакции «дейтерий — гелий-3». Её преимущество в том, что она даёт более высокий выход энергии, чем в современных атомных установках, использующих энергию ядерного распада. А главное экологическое достоинство термоядерной реакции — отсутствие радиации! Правда, физики ещё не построили реактор, но они движутся в этом направлении.
Гелий-3 — оптимальное топливо для термоядерной реакции. Проблема в том, что на Земле его очень мало. А вот на Луне столько, что должно хватить на 5 тысяч лет обеспечения энергией всей человеческой цивилизации! По расчётам, проведённым нашими специалистами, с одного небольшого лунного кратера можно будет получить 65 тонн гелия-3, и они дадут 6,5 тераватт энергии. Для сравнения: во всём мире сейчас потребляется 17 тераватт в год.
Но на Луне есть и другое сырьё, которого не хватает на Земле. Когда-то на поверхность нашего спутника падало очень много астероидов. И они несли с собой ценные элементы. Что можно добыть из одного лунного карьера размером с футбольное поле и глубиной 10 метров? Прежде всего — кремний, это основной элемент на Луне. Когда на спутнике Земли поселятся первые колонисты, они смогут из кремния изготавливать солнечные батареи, чтобы вырабатывать энергию. Ещё там есть алюминий и титан, из которых можно делать металлические конструкции. А из кислорода и водорода — ракетное топливо.
Таким образом, при возведении постоянной базы на Луне именно оттуда, а не с Земли, проще будет запускать космические аппараты к Марсу и другим планетам. Ресурсы для этого имеются.
Читайте также: