Есть ли на Луне кислород?

Казалось бы, что за странный вопрос? Конечно же, нет! Откуда ему взяться там, если Луна и атмосферы-то не имеет! Но если уж быть совсем точными, то некое подобие атмосферы на нашем спутнике все же есть. Но она по сравнению с земной в десять триллионов раз менее плотная!

Астрономы лишь условно признают эту тончайшую газовую оболочку за атмосферу. Что за газы обнаружены в ней? Это ионы водорода, гелия, неона и аргона. Кислород в свободном состоянии не «отметился». Но не будем торопиться ставить точку. Почему? Потому, что на Луне найден лед. А это — водород и кислород. Но находится лед в местах, очень трудных для его добычи будущими поселенцами лунных баз. Значит, кислород будет доставляться с Земли?

Давайте к этому вопросу вернемся позже, а сейчас обратим свой взор к Южному Уралу. Точнее — к знаменитому Ильменскому минералогическому заповеднику, находящемуся в 120 километрах от Челябинска. Сами по себе Ильменские горы — настоящая кладовая планеты с очень редкими минералами. Основная слава пришлась на довольно распространенные топазы. А научная сенсация состоялась с открытием других минералов. В частности, ильменита (назван так по месту нахождения — Ильменские горы).

Открыл этот удивительный минерал в 1827 году профессор Берлинского университета Густав Розе. Открытия потом последовали, как из рога изобилия — эшинит (1828, И. Я Берцелиус), монацит (1829, Я. Брейтгаупт) канкринит (1839, Г. Розе), чевкинит (1840, Г. Розе) хиолит (1846, Р. Герман, И. Ауэрбах), самарскит (1847, Г. Розе), ильменорутил (1856, Н. И. Кокшаров). Открытия неизвестных прежде науке минералов продолжились и позже. Всего в заповеднике найдено свыше 270 минеральных видов и около 70 горных пород. Точных цифр нет, так как ученые из разных стран, проводившие экспедиции, не сразу находили общий язык с определениями, возникала путаница.

Но мы отвлеклись от темы и потому речь снова об ильмените. Что в этом минерале удивительного? Справедливости ради надо отметить, что первым на этот минерал случайно натолкнулся немецкий любитель природных камней И. Менге, определивший странный минерал как танталлит. Именно под этим названием он передал его Королевскому минералогическому обществу в Берлине. Густав Розе стал изучать находку и пришел к выводу, что имеет дело с неизвестным науке минералом. В его составе почти в равных частях находились окиси титана и закиси железа. Густав Розе дал подробное описание в «Горном журнале» в статье «О так называемом ильмените». Химическая формула ильменита — FeTiO3 или FeTiO2. Сразу бросается в глаза то, что в минерале в связанном виде содержится кислород и его довольно много. При определенном «техническом» подходе этот газ можно выделить.

Открытые месторождения ильменита имеются в Финляндии, Швеции, Норвегии, Канаде, ЮАР и Украине. Сейчас ильменит используется преимущественно для получения сплавов на основе титана, которые намного легче и намного прочнее стали. Но в перспективе у ильменита «лунная» роль!

При помощи космического телескопа «Хаббл» не столь давно было проведено «зондирование» поверхности Луны геологами. Они по просьбе специалистов, определяющих места для первых лунных обитаемых баз, проанализировали поверхность нашего естественного спутника. И обнаружили территории, богатые ильменитом. Джим Гэрвин — сотрудник Центра космических полетов в США, потом заявил, что лунный ильменит пригоден для извлечения из него кислорода не только для дыхания, но и в качестве окислителя для ракетного топлива.

С «Хаббла» были сделаны снимки в ультрафиолетовом спектре. Эти снимки позволили специалистам сделать еще одно важное заявление: концентрация ильменита в образцах лунного грунта, имеющихся в распоряжении ученых, и концентрация, определенная по снимкам с «Хаббла», одинакова. Какая же она? В лунных низменностях содержание ильменита — от шести до восьми процентов от общей массы грунты. На горной территории — в среднем два процента. А это означает, что проще при каждой лунной базе создать производство по переработке ильменита, чем доставлять с Земли кислород.

Возможно, в отдаленном будущем решится и вопрос с лунным льдом, который в основном обнаружен на полюсах нашего спутника: в сорока кратерах — примерно 600 миллионов тонн льда. А разложить лед на газы экономически гораздо дешевле, чем «выделить» кислород из тугоплавкого ильменита. Время покажет, какой вариант будет выбран за основной.