Луна. История будущего - Оливер Мортон

В этом реакторе, получившем название ITER, дейтерий — стабильный изотоп водорода, который без труда выделяется из морской воды, — будет вступать в реакцию с тритием, нестабильным изотопом водорода, который придется производить специально для этой цели. Такая топливная смесь практична, но не идеальна. Тритий не только радиоактивен, но и широко применим — а строго говоря, и незаменим — при разработке ядерного оружия. Кроме того, тритиевые реакторы будут испускать достаточное количество нейтронов, чтобы превратить некоторые их части в отходы с низким уровнем радиоактивности, которые впоследствии придется утилизировать.

Если дейтерий будет вступать в реакцию с гелием-3, а не с тритием, обеих проблем удастся избежать. Гелий-3 не радиоактивен и не используется в атомных бомбах. При его синтезе с дейтерием испускаются протоны, а не нейтроны. Эти протоны, несущие электрический заряд, можно использовать и утилизировать, не распространяя радиацию. Таким образом, гелий-3 обещает то же самое, что и собирающие солнечную энергию спутники, а именно чистую энергию. Однако, если построить нужный реактор, для выработки того же гигаватта мощности, который могут вырабатывать весящие по 16 тысяч тонн спутники О’Нила, понадобится лишь 100 кг гелия-3 в год. Всего нескольких сотен тонн гелия-3 в год будет достаточно, чтобы обеспечить текущие энергетические потребности всей планеты.

Само собой, члены Общества L5 и писатели-фантасты с энтузиазмом приняли идею о добыче гелия-3. Среди прочего она легла в основу романов Иена Макдональда «Новая Луна» (2016) и «Волчья Луна» (2018), а также фильма Данкана Джонса «Луна 2112» (2012). Геолог Харрисон Шмитт, который летал на Луну на «Челленджере», лунном модуле «Аполлона-17», тоже весьма ею увлечен[57]. Однако, как и предложенная О’Нилом колонизация точки L5, а возможно, и в большей степени, эта идея совершенно непрактична.

Чтобы добыть 100 кг гелия-3, нужно переработать десятки миллионов тонн лунного реголита, а это не проще, чем выбрасывать в космос тысячи тонн сырья, которое затем будет плавиться для производства спутников. Кроме того, развитие термоядерной энергетики сдерживают не те проблемы, которые может решить использование гелия-3. На самом деле пока что разрабатывающие технологию ядерного синтеза ученые ищут способ вывести ее на тот уровень, где она вообще сможет надежно генерировать энергию. Они бьются над этим не первое десятилетие и полагают, что на работу у них уйдет еще не один десяток лет.

И это для тритиевого реактора. Сжигать гелий-3 гораздо сложнее. И он дает не так уж много преимуществ. Глупо полагать, что, если тритиевые реакторы станут реальностью, люди обратят внимание на их относительно незначительные минусы и сразу решат начать разработку гораздо более сложных реакторов, топливо для которых требуется добывать из лунной пыли. Земля нуждается во множестве неископаемых источников энергии, но гелий-3 кажется полезным в этом отношении, только если отталкиваться от необходимости найти применение Луне. Большинство людей не берет это в расчет.

Более того, даже если начинать поиск чистой энергии с Луны, возможно, выбор падет не на гелий-3 и даже не на собирающие солнечную энергию спутники. Предприниматель и один из сирот «Аполлона» Деннис Уинго, покинувший сферу производства программного обеспечения, чтобы работать над космическими технологиями, отмечает, что Луна может быть богатым источником металлов платиновой группы. Это объясняется тем, что около 3 % астероидов, упавших на нее за последние четыре миллиарда лет, состоят из металла, а не из горных пород. Даже мелкие фрагменты, оставшиеся после таких столкновений, будут стоит миллиарды, если не триллионы, на земных рынках металлов.

Уинго прекрасно знаком с законом спроса и предложения. Он понимает, что если идея о создании лунных рудников даст реальные перспективы крупного притока платины, цены на металл соответствующим образом упадут. Но он также понимает, что дешевые вещи порой ценнее дорогих. В качестве примера он приводит алюминий, который начали производить на заре XIX века. Тогда он стоил дороже золота и в основном служил, чтобы пускать пыль в глаза: так, у Наполеона III был набор алюминиевых столовых приборов, которыми за ужином пользовались почетные гости. В последующие десятилетия инженерные возможности металла прояснились, но его цена оставалась проблемой. Вот какая дискуссия следует за предложением Барбикена использовать алюминий для создания космической капсулы в романе Жюля Верна «С Земли на Луну»:

Цена алюминия упала еще ниже[58]. К тому моменту, как алюминий пошел на производство кораблей программы «Аполлон» — фактически по совету Барбикена, — из него уже была сделана солидная часть современного мира. Металл стал дешевым, незаменимым в различных отраслях промышленности, но при этом очень ценным. Уинго полагает, что подобное падение цен на платину и родственные ей металлы позволит им обрести подобную ценность, особенно потому, что таким образом значительно снизится стоимость водородных топливных элементов, что — опять же — поспособствует созданию более чистой и доступной энергетической инфраструктуры. Я несколько сомневаюсь в этом. И все же это кажется мне более вероятным, чем выдумки о гелии-3.

* * *

Однако сегодня большинство сторонников лунных разработок уделяют основное внимание не металлам и не гелию, а льду и другим летучим веществам, сосредоточенным в постоянной темноте на полюсах. Эксплуатация этих ресурсов может стать для поселенцев достаточно обильным местным источником воды, а также части углерода, водорода и азота, в умеренном изобилии которых нуждается жизнь, но которых почти не содержится в лунных породах.

Повышая вероятность того, что лунная колония сможет самостоятельно обеспечивать свою потребность в воде, лунные летучие вещества облегчают нагрузку, с которой сопряжены все остальные причины возвращения на Луну. Они также могут снизить некоторые издержки. Доставка тонны груза с Луны на низкую околоземную орбиту требует гораздо меньше топлива, чем доставка такого же груза с Земли. Если людям, работающим на низкой околоземной орбите, понадобятся вода и топливо, возможно, будет дешевле отправить их с Луны, а не с Земли.