Trka za helijumom-3: Prvi svemirski „kombajn“ na Mjesecu već 2029.

Startap Interlun (Interlune) razvija robote za prikupljanje dragocjenog gasa na površini Mjeseca. To bi moglo imati veliki uticaj na Zemlju.

U predvorju Interluna stoji maketa širine oko jednog metra koja prikazuje idiličnu, umanjenu verziju rudarske operacije koju ova startap kompanija iz Sijetla želi da izgradi na Mjesecu. Kockasta autonomna vozila stružu gornji sloj Mjesečeve površine i drobe ga kako bi oslobodila gas koji sadrži dragocjeni oblik helijuma. Solarni paneli na pokretnim platformama proizvode energiju. Sa strane, kutija nalik vojnom lanseru raketa puna je malih raketa. One su namijenjene transportu boca sa gasom nazad na Zemlju.

Ono što Interlun pokušava da uradi daleko je od dječije igre. Helijum-3, industrijski cijenjeni izotop helijuma koji se koristi i za punjenje balona, veoma je rijedak na Zemlji. Prošle godine prodavao se po cijeni od 2.500 dolara po litru, odnosno oko 19 miliona dolara po kilogramu, prema izvještaju Edelgas Group. Generalni direktor Interluna, Rob Mejerson (Rob Meyerson), očekuje da bi instalacija sa samo pet njihovih rudarskih mašina mogla jednog dana da proizvodi najmanje 10 kilograma helijuma-3 godišnje, vrijednog skoro 200 miliona dolara.

Kompanija se, međutim, suočava sa ogromnim preprekama. Iako na Mjesecu ima više helijuma-3 nego na Zemlji, on i dalje nije u izobilju. Čak i ako Interlun pronađe regione sa višim koncentracijama, sakupljanje komercijalno održive količine helijuma-3 znači razvijanje i transportovanje na Mjesec mašina koje mogu da prerade milione tona regolita – rastresitog sloja koji prekriva površinu nakon milijardi godina udara mikrometeorita. Sve to autonomno, bez prisustva ljudi koji bi popravljali mašine dok podižu prašinu abrazivniju od bilo čega na Zemlji.

„To je jedna od stvari u kojima ćemo biti sjajni“, kaže Mejerson za Forbes. Startap Interlun razvija robote za prikupljanje dragocjenog gasa na površini Mjeseca. To bi moglo imati veliki uticaj na Zemlju.

Još mnogo nepoznanica

Glasno šištanje i pištavi zvuk kompresora najavljuju prisustvo još jedne ključne tehnologije. To je oprema za destilaciju na ultraniskim temperaturama. Interlun očekuje da će manje od 1% gasa dobijenog drobljenjem regolita biti helijum-3. Procjenjuje se da postoji samo u jednocifrenim ili dvocifrenim procentima na milijardu. Da bi ga odvojili od helijuma koji se koristi za balone i od vodonika, hlade gas na temperaturu nižu od minus 450 stepeni Farenhajta (232 stepena Celzijusa). Pri tome ostali gasovi prelaze u tečno stanje, a helijum-3 može da se izdvoji.

„Ovo je vjerovatno naš najteži problem, ali pravimo ogroman napredak“, kaže Geri Laj (Gary Lai). On je tehnički direktor Interluna.

Čak i ako Interlun uspije da uspostavi svoj prvi rudarski kamp na Mjesecu, ekonomska isplativost i dalje je otvoreno pitanje. Postoje nepoznanice u vezi sa troškovima i pouzdanošću opreme i stvarnom koncentracijom helijuma-3 u regolitu, kaže Kris Drejer (Chris Dreyer), profesor svemirskih resursa na Rudarskom fakultetu Kolorada. „Ne bih se iznenadio da ne zarade ništa u prvim pokušajima. Ali možda će vremenom uspjeti“.

Značaj helijuma-3

Mnoštvo startap kompanija razvija načine da iskoristi vodu i minerale na Mjesecu za proizvodnju raketnog goriva ili gradnju struktura, poput Starpath-a i iSpace-a. Druge, poput AstroForge-a, žele da kopaju dragocjene metale na asteroidima kako bi se smanjila potreba za eksploatacijom Zemlje. Ali uprkos mnogim izazovima, Interlun možda ima najbolje šanse da u skorijem periodu izgradi biznis zasnovan na vraćanju resursa na našu planetu. Djelom i zato što već sada može da unovči svoju tehnologiju.

Zbog male mase i visoke vrijednosti, helijum-3 se smatra idealnim elementom za početak. Nastao u „peći“ Sunca, taloži se na Mjesecu zahvaljujući solarnim vjetrovima koje sa Zemlje odbijaju naša atmosfera i magnetno polje. Naučnici znaju kako da prikupe helijum-3 dobijen raspadanjem tricijuma u nuklearnom oružju i elektranama. Ali to daje manje od 20 kilograma godišnje.

Helijum-3 se prvenstveno koristi u sigurnosnim skenerima za detekciju neutrona iz nuklearnih bombi ili krijumčarenog radioaktivnog materijala. Od 11. septembra, desetine hiljada detektora postavljeno je u lukama i na graničnim prelazima.

Ali sve je veća potražnja i za njegovim snažnim mogućnostima hlađenja. Kompanije poput Gugla (Google), Amazona i IBM-a koriste helijum-3 da bi rashladile kvantne računare do temperatura blizu apsolutne nule, gdje rade efikasnije.

Sveti gral je upotreba helijuma-3 kao goriva za generisanje energije kroz fuziju, bez stvaranja radijacije.

Prvi bager na Mjesecu za četiri godine

Interlun je do sada prikupio 18 miliona dolara finansiranja. Uključujući 15 miliona u investicionoj rundi iz 2024. koju je predvodila kompanija Seven Seven Six, osnivača Reddita Aleksisa Ohaniana (Alexis Ohnanian). Partner Kejtlin Holovej (Katelin Holloway) vidi eksploataciju lunarnog helijuma-3 kao neizbježnu. Vjeruje da Interlunov „fenomenalan“ menadžerski tim ima iskustvo da sprovede plan. Na čelu sa Mejersonom, bivšim predsjednikom Blue Origin-a Džefa Bezosa (Jeff Bezos), i Lajem, koji je vodio program rakete New Shepard u istoj kompaniji, Interlun je već obezbijedio dva kupca za svoj pilot-rudarski pokušaj koji podrazumijeva slanje jednog bagera na Mjesec 2029. godine. Ministarstvo energetike SAD, koje upravlja zalihama helijuma-3, potpisalo je ovog proljeća ugovor sa Interlunom za tri litra. Ta količina će biti isporučena po tržišnoj cijeni 2029. A kompanija Maybell, koja proizvodi rashladne sisteme za kvantne računare, pristala je da kupi hiljade litara tokom naredne decenije.

Interlun će morati da prikupi mnogo više novca da bi sve to ostvario. Koliko tačno – Mejerson ne želi da otkrije. Drajer, koji sa Interlunom radi na NASA istraživačkom ugovoru, procjenjuje da će kompaniji biti potrebne stotine miliona, a ne milijarde dolara, da realizuje kompletan rudarski sistem koji zamišlja. To je pet bagera, oprema za preradu, solarni paneli za napajanje i transport ka Mjesecu i nazad.

Primjena i na Zemlji

Kompanija planira da dio potrebnog novca obezbijedi od klijenata i prije nego što stigne na Mjesec. Tako što će pronaći primjenu za svoju tehnologiju na Zemlji. Interlun nudi svoju opremu za destilaciju kompanijama koje izdvajaju helijum iz prirodnog gasa. Njome mogu da izdvoje i male količine helijuma-3 koje su takođe prisutne. Mejerson smatra da bi mogli da povećaju proizvodnju na jedan kilogram godišnje, vrijedan oko 20 miliona dolara.

Još jedan biznis na kratki rok: pravljenje „svemirske zemlje“ na Zemlji. Interlunu je potrebna ogromna količina simuliranog mjesečevog regolita sa ugrađenim gasovima za testiranje rudarskih mašina. A i druge kompanije i državne agencije žele da ga kupuju za testiranje svoje svemirske opreme. Interlun je dobio grant od 4,8 miliona dolara od Teksaške svemirske komisije za razvoj i masovnu proizvodnju simulanta regolita.

Pokretač i intelektualni mentor Interluna je 89-godišnji bivši astronaut, Herison Šmit (Harrison Schmitt). On je izvršni predsjednik kompanije. Jedini je geolog koji je hodao Mjesecom, tokom posljednje američke misije sa ljudskom posadom – Apolo 17 iz 1972. Šmit se zalaže za rudarenje helijuma-3 još od 1980-ih. Sa timom sa Univerziteta Viskonsin, istraživao je potencijal fuzije pomoću helijuma-3. I razvijao je koncepte rudarske opreme.

Kada je Mejerson 2018. napustio Blue Origin, Šmit ga je uvjerio da razmotri rudarenje na Mjesecu. Šmit je pomogao kompaniji da identifikuje područja na u blizini ekvatora bliže strane Mjeseca. Smatraju da tu postoje koncentracije helijuma-3 dva do tri puta više nego u uzorcima sa Apolo misija. Takođe je doprinio razvoju metoda Interluna za prikupljanje helijuma-3.

Izazovi gravitacije i prašine

Interlun je pronašao i spremnog partnera za izradu svog lunarnog bagera. Riječ je o Džejsonu Andringi (Jason Andringa), generalnom direktoru Vermera. To je proizvođač građevinske, rudarske i poljoprivredne opreme sa prihodom od milijardu dolara. Andringa je ranije radio u NASA na Mars roverima. Odavno je zainteresovan da prilagodi opremu svoje kompanije iz Ajove za upotrebu na Mjesecu ili Marsu.

Mašina koju razvijaju zove se „žetelica“ jer je zamišljena da radi slično kao poljoprivredni kombajn. Usisava regolit dok se kreće i izbacuje obrađeni materijal iza sebe, ostavljajući površinu poput preorane njive. Dizajnirana je da bude veličine električnog automobila i laka za rudarsku opremu. Bila bi teška svega nekoliko tona. Održavanje male mase je ključno za sve što se lansira u svemir. Ali, na Mjesecu, gdje je gravitacija šest puta slabija nego na Zemlji, to stvara problem. Manja masa otežava da rudarska oprema ostane čvrsto na tlu dok djeluje silom nadole.

Oprema će morati da izdrži i izazove mjesečevog okruženja. Veći dio površine čini sitna prašina oštrih ivica, jer je nije oblikovao vjetar ili voda. Tokom Apolo misija, ta prašina je nagrizala čizme svemirskih odijela i zaptivke kontejnera za uzorke. Uzrokovala je i blokadu opreme za uzorkovanje, kaže Šmit.

Tome se dodaju i naprezanja zbog velikih temperaturnih oscilacija – od 250 stepeni Farenhajta na ekvatoru tokom dana do minus 410 noću. Ona širi i skuplja metalne djelove.

Problem troškova lansiranja

NASA je naučila kako da zaptiva mehanizme i zaštiti rovere i landere od prašine, ali ta oprema nikada nije obavljala rudarski posao. Naučne misije su uzimale samo grame materijala, podsjeća Drajer. Interlun želi da njegova žetelica iskopa 100 tona regolita na sat. Vermer i Interlun razmatraju načine da dizajniraju mašine tako da se dijelovi koji se troše mogu robotski mijenjati.

Koliko bi ta oprema mogla da košta? Mejerson kaže da je prerano govoriti. Drajer procjenjuje da bi prve verzije žetelice mogle da koštaju oko 20 miliona dolara.

Troškovi bi mogli značajno da se smanje ukoliko uđu u serijsku proizvodnju. „Mislim da stvarni trošak mašina neće biti presudan, u širem smislu“, kaže Andringa. „Najveći trošak biće lansiranje svega na površinu Mjeseca“.

Razvojni planovi Interluna vezani su za očekivanje da će ogromna raketa Staršip (Starship)kompanije SpaceX nuditi uslugu do Mjeseca početkom 2030-ih, kada startap planira pokretanje punog rudarskog pogona. Cilj koji ugrožava niz nedavnih neuspjeha testnih lansiranja Staršipa, uprkos prošlosedmičnom uspjehu. Jedan od razloga zbog kojih Interlun vjeruje da može da uspije jeste naglo smanjenje troškova lansiranja koje Staršip obećava. SpaceX Ilona Maska (Elon Musk) očekuje da će u početku lansiranje rakete do niske orbite Zemlje koštati 100 miliona dolara. Cilj je da se cijena smanji na 20 miliona. A sa kapacitetom tereta od 100 tona, Staršip bi mogao da prenese svu opremu za jedan Interlunov rudarski kamp u jednom ili dva lansiranja. Međutim, Mejerson kaže da bi mogli koristiti i lunarni lender koji razvija Blue Origin ili manje alternative. To bi zahtijevalo više lansiranja – i povećalo troškove.

Putevi na Mjesecu

Još jedno ključno pitanje je da li su njihove analize tačne kada je u pitanju lokacija za rudarenje. Interlun krajem ove godine šalje spektralnu kameru na Mjesec na roveru kompanije Astrolab. To će pomoći da se potvrdi da li je njihovo tumačenje daljinskih snimaka mjesečeve geologije tačno. Kompanija planira i izviđačku misiju 2027. na jednu od ciljanih lokacija radi analize uzoraka tla.

Interlun želi da igra širu ulogu, ne samo u rudarenju, već i u pomaganju SAD da brzo postave infrastrukturu na Mjesecu. Tehnologija iskopavanja koju razvija sa Vermerom mogla bi da pomogne u izgradnji puteva i rovova za instalaciju komunalnih vodova na Mjesecu i Marsu, kaže Mejerson. A dugoročno, zamišljaju i širenje na rudarenje industrijskih metala, rijetkih zemnih elemenata i sastojaka za raketno gorivo.

Ali prvi korak je helijum-3.

Šmit je odrastao pomažući svom ocu, rudarskom geologu, da traga za bakrom i drugim metalima na jugozapadu SAD. Uzbuđen je što bi napokon mogao da ostvari san o otkriću pravog rudarskog bogatstva na Mjesecu. Vjeruje da će to imati ogroman uticaj na Zemlju.

„Kada jednom budemo imali pouzdano snabdijevanje, sve vrste novih stvari postaće moguće“.

Jeremy Bogaisky, Forbes

This Startup Is Racing To Be The First To Mine Helium On The Moon