Του Jeremy Bogaisky
Στο λόμπι της Interlune, μια μακέτα πλάτους 3 μέτρων δείχνει μια ειδυλλιακή εκδοχή της επιχείρησης εξόρυξης που επιχειρεί να κατασκευάσει η νεοσύστατη επιχείρηση του Σιάτλ στη Σελήνη. Αυτόνομα οχήματα ξύνουν το ανώτερο στρώμα του σεληνιακού εδάφους και το συνθλίβουν για να απελευθερώσουν αέριο που περιέχει μια πολύτιμη μορφή ηλίου. Ηλιακά πάνελ σε τροχήλατες πλατφόρμες παράγουν ενέργεια. Στη μία πλευρά, ένα κουτί που μοιάζει με στρατιωτικό εκτοξευτή πυραύλων είναι φορτωμένο με μικρούς πυραύλους που έχουν σχεδιαστεί για να μεταφέρουν φιάλες του αερίου πίσω στη Γη.
Το ήλιο-3, ένας πολύτιμος ξάδελφος του ισοτόπου του αερίου που χρησιμοποιούμε για να γεμίζουμε μπαλόνια στα πάρτι, είναι σπάνιο στη Γη. Το 2024 η τιμή του διαμορφώθηκε στα 2.500 δολάρια το λίτρο, ή περίπου 19 εκατομμύρια δολάρια το κιλό, σύμφωνα με έκθεση της Edelgas Group. Ο διευθύνων σύμβουλος της Interlune, Rob Meyerson, αναμένει ότι μια εγκατάσταση με μόλις πέντε από τις μηχανές εξόρυξης της εταιρείας, θα μπορούσε μια μέρα να παράγει τουλάχιστον 10 κιλά ηλίου-3 ετησίως, αξίας κοντά στα 200 εκατομμύρια δολάρια.
Η εταιρεία αντιμετωπίζει ωστόσο τρομακτικά εμπόδια για να φτάσει εκεί. Παρόλο που υπάρχει περισσότερο ήλιο-3 στο φεγγάρι, δεν υπάρχει ακόμα σε αφθονία. Ακόμη και αν η Interlune μπορέσει να βρει περιοχές στη Σελήνη με υψηλότερες συγκεντρώσεις, η συλλογή μιας εμπορικά βιώσιμης ποσότητας ηλίου-3 προϋποθέτει την ανάπτυξη και μεταφορά στο φεγγάρι μηχανών που μπορούν να συνθλίψουν εκατομμύρια τόνους ρεγόλιθου, τα "συντρίμμια" που καλύπτουν τη σεληνιακή επιφάνεια από δισεκατομμύρια χρόνια συγκρούσεων μετεωριτών. Αυτόνομα. Χωρίς ανθρώπους στο έδαφος για να τα επισκευάσουν. "Αυτό είναι ένα από τα πράγματα στα οποία θα είμαστε πολύ καλοί", δήλωσε ο Meyerson στο Forbes.
Η εταιρεία χρειάζεται και κάτι άλλο: τον εξοπλισμό, σε εξαιρετικά χαμηλή θερμοκρασία. Η Interlune αναμένει ότι λιγότερο από το 1% του αερίου που θα συλλέξει όταν θρυμματίσει σεληνιακό ρεγόλιθο θα είναι τελικά ήλιο-3. Για να το διαχωρίσουν από το ήλιο και το υδρογόνο, τα ψύχουν σε θερμοκρασίες ακόμη χαμηλότερες των -232 βαθμών Κελσίου.
"Αυτό είναι ίσως το δυσκολότερο πρόβλημα [μας], αλλά σημειώνουμε τεράστια πρόοδο", είπε ο Gary Lai, επικεφαλής τεχνικός υπεύθυνος της Interlune.
Ακόμη και αν η Interlune καταφέρει να δημιουργήσει το πρώτο σεληνιακό camp εξόρυξης, η βιωσιμότητα παραμένει ένα ανοιχτό ζήτημα, καθώς παραμένει άγνωστο το πόσο ακριβός και αξιόπιστος θα είναι ο εξοπλισμός της, και πώς αυτό τέμνεται με την πραγματική συγκέντρωση ηλίου-3 στον ρεγόλιθο, δήλωσε ο Chris Dreyer, καθηγητής διαστημικών πόρων στο Colorado School of Mines. "Δεν θα με εξέπληττε αν δεν βγάλουν χρήματα τις πρώτες φορές που θα το κάνουν. Αλλά με την πάροδο του χρόνου ίσως τα καταφέρουν".
Μια πληθώρα νεοφυών επιχειρήσεων αναπτύσσουν τρόπους εκμετάλλευσης του νερού και των ορυκτών στο φεγγάρι για την παραγωγή προωθητικού υλικού για πυραύλους ή την κατασκευή δομών εκεί, όπως οι Starpath και iSpace. Άλλες θέλουν να εξορύξουν πολύτιμα μέταλλα σε αστεροειδείς, όπως η AstroForge, για να μειώσουν την εξόρυξη στη Γη. Αλλά παρά τις πολλές προκλήσεις, η Interlune μπορεί να είναι μεταξύ εκείνων με τις περισσότερες πιθανότητες να δημιουργήσουν μια επιχείρηση στο εγγύς μέλλον με βάση την επιστροφή πόρων στον πλανήτη μας - εν μέρει επειδή μπορεί να αξιοποιήσει την τεχνολογία της στο μεταξύ.
Δεδομένου του ελαφρού βάρους και της υψηλής αξίας του, το ήλιο-3 θεωρείται το κατάλληλο στοιχείο για κάτι τέτοιο. Παράγεται στον Ήλιο και φτάνει στο φεγγάρι από τους ηλιακούς ανέμους που απωθούνται από την ατμόσφαιρα της Γης και το μαγνητικό μας πεδίο. Οι επιστήμονες έχουν βρει τρόπο να συλλέγουν το ήλιο-3 που παράγεται από τη διάσπαση του τριτίου (ή υδρογόνου-3) στα πυρηνικά όπλα και στους σταθμούς παραγωγής ενέργειας, αλλά αυτό αποδίδει λιγότερο από 20 κιλά ετησίως.
Το ήλιο-3 χρησιμοποιείται κυρίως σε σαρωτές ασφαλείας για την ανίχνευση νετρονίων από πυρηνικές βόμβες ή λαθραία διακινούμενα ραδιενεργά υλικά. Μετά την 11η Σεπτεμβρίου 2001, δεκάδες χιλιάδες ανιχνευτές έχουν αναπτυχθεί σε λιμάνια και συνοριακά σημεία ελέγχου.
Έχει όμως και ισχυρές ψυκτικές ικανότητες. Η Google, η Amazon και η IBM χρησιμοποιούν το ήλιο-3 για να φέρουν τους κβαντικούς υπολογιστές σε θερμοκρασίες κοντά στο μηδέν, όπου λειτουργούν πιο αποτελεσματικά.
Ο μεγαλύτερος στόχος είναι να χρησιμοποιηθεί το ήλιο-3 ως καύσιμο για την παραγωγή ενέργειας μέσω σύντηξης, η οποία δεν θα παράγει ακτινοβολία.
Η Interlune έχει λάβει χρηματοδότηση ύψους 18 εκατομμυρίων δολαρίων, συμπεριλαμβανομένων 15 εκατομμυρίων δολαρίων σε ένα γύρο χρηματοδότησης το 2024. Η εταίρος Katelin Hollaway θεωρεί την εκμετάλλευση του σεληνιακού ηλίου-3 αναπόφευκτη και πιστεύει ότι η "εκπληκτική" ομάδα διαχείρισης της Interlune διαθέτει την εμπειρία για να εκτελέσει το σχέδιό της. Με επικεφαλής τον Meyerson, πρώην πρόεδρο της Blue Origin του Jeff Bezos, και τον Lai, ο οποίος διηύθυνε το πρόγραμμα πυραύλων New Shepard της Blue Origin, η εταιρεία έχει υπογράψει με δύο πελάτες για την πιλοτική προσπάθεια εξόρυξης, η οποία θα περιλαμβάνει την αποστολή ενός εκσκαφέα στο φεγγάρι το 2029. Το Υπουργείο Ενέργειας, το οποίο διαχειρίζεται τις προμήθειες ηλίου-3 στις ΗΠΑ, υπέγραψε φέτος την άνοιξη συμβόλαιο με την Interlune για 3 λίτρα, τα οποία θα παραδοθούν σε τιμή αγοράς το 2029. Και η Maybell, μια εταιρεία που κατασκευάζει συστήματα ψύξης για κβαντικούς υπολογιστές, συμφώνησε να αγοράσει χιλιάδες λίτρα την επόμενη δεκαετία.
Η Interlune θα χρειαστεί πολύ περισσότερα χρήματα για να τα καταφέρει. Πόσα ακριβώς; Ο Meyerson αρνείται να πει. Ο Dreyer, ο οποίος συνεργάζεται με την Interlune στο πλαίσιο ερευνητικού συμβολαίου με τη NASA, εκτιμά ότι η εταιρεία θα χρειαστεί εκατοντάδες εκατομμύρια, αν όχι δισεκατομμύρια, για να αναπτύξει ένα από τα πλήρη συστήματα εξόρυξης που οραματίζεται - πέντε εκσκαφείς, εξοπλισμό επεξεργασίας, συστοιχίες ηλιακών συλλεκτών για την τροφοδοσία τους και μεταφορά εκεί και πίσω.
Η εταιρεία σχεδιάζει να λάβει κάποια από αυτά τα χρήματα από πελάτες, πριν φτάσει στο φεγγάρι, αξιοποιώντας την τεχνολογία της στη Γη. Η Interlune προτείνει σε εταιρείες που παράγουν ήλιο από φυσικό αέριο να χρησιμοποιήσουν τον εξοπλισμό της για να διαχωρίσουν τη μικρή ποσότητα ηλίου-3. Ο Meyerson πιστεύει ότι θα μπορούσαν να παράγουν ένα κιλό ετησίως, αξίας περίπου 20 εκατομμυρίων δολαρίων.
Μια άλλη βραχυπρόθεσμη επιχείρηση: η παραγωγή διαστημικής σκόνης/χώματος στη Γη. Η Interlune χρειάζεται την προσομοίωση σεληνιακού ρεγόλιθου για να δοκιμάσει τις μηχανές εξόρυξης, ενώ άλλες εταιρείες και κυβερνητικές υπηρεσίες είναι πρόθυμες να το αγοράσουν για να δοκιμάσουν τον δικό τους διαστημικό εξοπλισμό. Η Interlune κέρδισε επιχορήγηση 4,8 εκατομμυρίων δολαρίων από την Επιτροπή Διαστήματος του Τέξας για την ανάπτυξη και μαζική παραγωγή προσομοίωσης ρεγολίθου.
Ο εμπνευστής της Interlune είναι ένας 89χρονος πρώην αστροναύτης, ο Harrison Schmitt, ο οποίος είναι και εκτελεστικός πρόεδρος της νεοσύστατης εταιρείας. Ο μοναδικός γεωλόγος που περπάτησε στο φεγγάρι, στο πλαίσιο της τελευταίας επανδρωμένης αποστολής των ΗΠΑ, του Apollo 17 το 1972, ο Schmitt τάσσεται υπέρ της εξόρυξης σεληνιακού ηλίου από τη δεκαετία του 1980. Με μια ομάδα στο Πανεπιστήμιο του Wisconsin, διερεύνησε τις δυνατότητες σύντηξης με ήλιο-3 και ανέπτυξε ιδέες για την εξόρυξή του.
Όταν ο Meyerson έφυγε από την Blue Origin το 2018, ο Schmitt τον έπεισε να εξετάσει το ενδεχόμενο εξόρυξης στη Σελήνη. Ο Schmitt βοήθησε την εταιρεία να εντοπίσει περιοχές στην πλευρά του φεγγαριού όπου πιστεύεται ότι υπάρχουν συγκεντρώσεις ηλίου-3 δύο έως τρεις φορές υψηλότερες από ό,τι στα δείγματα της αποστολής Apollo, ενώ βοήθησε την Interlune στην ανάπτυξη μεθόδων για τη συλλογή του ηλίου-3.
Η Interlune βρήκε επίσης έναν πρόθυμο και κατάλληλο συνεργάτη για την κατασκευή του σεληνιακού εκσκαφέα της στο πρόσωπο του Jason Andringa, διευθύνοντος συμβούλου της Vermeer, ενός κατασκευαστή εξορυκτικού και γεωργικού εξοπλισμού.
Η Interlune αποκαλεί το μηχάνημα που αναπτύσσει harvester, επειδή βλέπει τον τρόπο λειτουργίας του σαν μια γεωργική χορτοδετική μηχανή, η οποία "καταπίνει" τον ρεγόλιθο καθώς κινείται και τοποθετεί το επεξεργασμένο υλικό πίσω της, αφήνοντας την επιφάνεια να μοιάζει με καλλιεργημένο χωράφι. Έχει σχεδιαστεί για να έχει το μέγεθος ενός ηλεκτρικού αυτοκινήτου και ζυγίζει μόλις δύο τόνους. Το μικρότερο βάρος του είναι σημαντικό πλεονέκτημα για την εκτόξευση, αλλά στη Σελήνη, όπου η βαρύτητα είναι έξι φορές ασθενέστερη, αυτό δημιουργεί προβλήματα. Η μικρότερη μάζα καθιστά πιο δύσκολο να διατηρηθεί ο εξοπλισμός εξόρυξης αγκυρωμένος στο έδαφος καθώς ασκεί καθοδική δύναμη.
Ο εξοπλισμός θα πρέπει να αντέχει στις περιβαλλοντικές προκλήσεις της Σελήνης. Το μεγαλύτερο μέρος της επιφάνειας αποτελείται από λεπτή σκόνη που δεν έχει διαβρωθεί από τον άνεμο ή το νερό. Στις αποστολές του Apollo, η σκόνη αυτή προκάλεσε ζημιές στον εξοπλισμό δειγματοληψίας, δήλωσε ο Schmitt.
Παράλληλα οι μεγάλες εναλλαγές της θερμοκρασίας - από 232 βαθμούς κατά τη διάρκεια της ημέρας σε -210 βαθμούς τη νύχτα - διαστέλλουν και συστέλλουν τα μεταλλικά μέρη.
Η NASA έχει μάθει πώς να σφραγίζει τους μηχανισμούς για να κρατάει τη σκόνη μακριά από τα ρόβερ και τους προσεδαφιστές, αλλά αυτός ο εξοπλισμός δεν έχει δοκιμαστεί σε εξορυκτικές εργασίες. Η Interlune θέλει η μηχανή της να ξεθάβει 100 τόνους ρεγολίθου την ώρα. Η Vermeer και η Interlune εξετάζουν τρόπους να κατασκευάσουν τα μηχανήματα έτσι ώστε τα μέρη που φθείρονται να μπορούν να αλλάζουν με τη βοήθεια ρομπότ.
Πόσο θα μπορούσε να κοστίσει ο εξοπλισμός; Ο Meyerson απαντά ότι είναι ακόμη πολύ νωρίς για μια τέτοια συζήτηση. Ο Dreyer εκτιμά ότι οι αρχικές εκδόσεις της μηχανής εξόρυξης θα μπορούσαν να κοστίζουν περίπου 20 εκατομμύρια δολάρια.
Το κόστος θα μπορούσε να μειωθεί σημαντικά εάν κατασκευάσουμε μαζικά. "Δεν νομίζω ότι το πραγματικό κόστος των μηχανημάτων θα είναι τόσο σημαντικό, σε γενικές γραμμές", είπε ο Andringa. "Το πιο ουσιαστικό κόστος θα είναι μακράν η εκτόξευση των εξαρτημάτων στην επιφάνεια της σελήνης".
Το χρονοδιάγραμμα ανάπτυξης της Interlune είναι συνδεδεμένο με την προσδοκία ότι ο γιγαντιαίος πύραυλος Starship της SpaceX θα προσφέρει σεληνιακές υπηρεσίες μέχρι τις αρχές της δεκαετίας του 2030, όταν η νεοσύστατη επιχείρηση εξόρυξης ελπίζει να ξεκινήσει την πλήρη λειτουργία της - ένας στόχος που απειλείται από την πρόσφατη σειρά αποτυχιών στην εκτόξευση του Starship.
Παράλληλα, η Interlune θέλει, πέρα από την εξόρυξη, να βοηθήσει τις ΗΠΑ να κατασκευάσουν γρήγορα υποδομές στο φεγγάρι. Η τεχνολογία που αναπτύσσει με τη Vermeer θα μπορούσε να βοηθήσει στην κατασκευή δρόμων για την εγκατάσταση υποδομών στο φεγγάρι και τον Άρη, λέει ο Meyerson. Και τελικά, οραματίζονται να επεκταθούν στην εξόρυξη βιομηχανικών μετάλλων και στοιχείων σπάνιων γαιών. Αλλά το πρώτο βήμα είναι το ήλιο-3.
Πηγή φωτ.: Interlune
