Компания Interlune, базирующаяся в Сиэтле и состоящая из бывших технологов Blue Origin, нацелилась на добычу гелия-3 на Луне. Этот редкий тяжёлый изотоп, обнаруженный в образцах, доставленных на Землю во время миссий NASA «Аполлон», был отложен в лунном реголите солнечным ветром. Однако недавние астрогеологические исследования указывают на значительные технологические и логистические проблемы в добыче этого особенно редкого и трудноизвлекаемого изотопа.

Генеральный директор Interlune Роб Мейерсон рассказал, что, несмотря на первоначальный скептицизм даже со стороны основателей компании, они определили области применения гелия-3, оправдывающие это предприятие. Теперь компания стремится разработать и развернуть систему сбора, «подобную наземной сельскохозяйственной операции, использующей пять комбайнов размером с большой внедорожник каждый», признавая, что потребуются годы для получения финансовой отдачи.

Иллюстрация: Interlune

«Гелий-3 бомбардировал поверхность Луны миллиарды лет. За геологическое время метеоритные удары по лунной поверхности взбили рыхлый реголит, и гелий-3 распределился на глубину до 3 метров. Это та глубина, до которой добрались Джек Шмитт и ещё два экипажа», – сказал Мейерсон. Шмитт, геолог, ходивший по Луне во время миссии «Аполлон-17», является исполнительным председателем Interlune, основанной в 2020 году для добычи лунных ресурсов.

В настоящее время гелий-3 имеет стабильную цену около $20 миллионов за килограмм. Interlune в ближайшей перспективе сосредоточена на извлечении гелия-3 для применения в сверхпроводящих квантовых вычислениях. Сам гелий-3 используется для охлаждения устройств до температуры, максимально близкой к абсолютному нулю. Гелий-3 может использоваться и в термоядерных реакторах на Земле, хотя инвесторы проявили мало интереса к этому направлению, отдавая приоритет другим применениям, таким как квантовые вычисления, которые обещают более быструю отдачу.

Мейерсон предвидит удовлетворение потребностей этих отраслей путём ежегодной добычи и возвращения на Землю десятков килограммов гелия-3. Однако Ласло Кестхейи, ведущий геолог-исследователь и представитель по лунным ресурсам Астрогеологического научного центра USGS в Флагстаффе (Аризона) менее оптимистичен в отношении доступности лунного гелия-3 для добычи. Кестхейи недавно возглавил оценку USGS по исследованию лунных ресурсов, которая классифицировала лунный гелий-3 как «предполагаемый неизвлекаемый ресурс» – он присутствует благодаря солнечному ветру, но недостаточно измерений для подтверждения его жизнеспособности как извлекаемого ресурса.

Кестхейи сообщил, что лунный реголит, привезённый во время миссий «Аполлон», содержал очень малые концентрации гелия-3, от 2,4 до 26 частей на миллиард. «Нужно переработать от 100 000 до 1 миллиона тонн реголита, чтобы получить килограмм гелия-3, но он там есть, и его можно измерить», – пояснил Кестхейи.

Несмотря на эти вызовы, Interlune продолжает работу над своим проектом. Компания разрабатывает миссию по разведке ресурсов, запланированную на 2027 год, для измерения концентраций гелия-3 на будущем месте добычи на Луне и тестирования извлечения в небольших масштабах. За этим в 2029 году последует создание пилотного завода на Луне «для проверки каждого этапа, включая доставку лунного гелия-3 в руки наших клиентов», – сказал технический директор Interlune Гэри Лай.

Фото: Interlune

Для тестирования своего оборудования в условиях низкой гравитации Interlune бронирует полёты с флоридской компанией Zero-G Corporation, которая использует модифицированный самолёт B-727-200 для имитации условий лунной гравитации во время параболических погружений.

Interlune разработала компактные, энергоэффективные машины для обработки лунного грунта, на которые ожидается получение патента. По словам Мейерсона, это оборудование разработано так, чтобы полностью поместиться в одну миссию Starship. «Комбайн Interlune проникает всего на три метра в лунный реголит, а затем возвращает реголит обратно на поверхность Луны, оставляя поверхность похожей на вспаханное поле», – пояснил он.

В начале октября компания объявила о получении гранта в размере $365 000 от Министерства энергетики США на разработку технологии, которая позволит производить гелий-3 путём отделения изотопа от земного гелия. В настоящее время единственный способ получить гелий-3 на Земле – это производство изотопа водорода трития, который распадается в гелий-3. Грант предназначен для увеличения поставок гелия-3 в краткосрочной перспективе, одновременно продвигая технологию добычи гелия-3 на Луне, что, по словам Мейерсона, является их долгосрочной стратегией.

Interlune также получила грант NASA TechFlights для продвижения своей запатентованной технологии обработки лунного грунта ранее в этом году. В 2023 году компания получила грант первой фазы программы Small Business Innovation Research от Национального научного фонда для разработки технологии сортировки лунного реголита.

Джеральд Сандерс, руководитель группы по использованию ресурсов в космосе NASA, признал, что существует большой земной рынок для гелия-3, но предположил, что не сразу очевидно, будут ли планы Interlune прибыльными.

Другие эксперты говорят, что успех и прибыльность Interlune будут зависеть от того, насколько эффективно машины компании смогут обрабатывать лунный реголит и какую концентрацию гелия-3 компания обнаружит.