Реголіт

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Відбиток підошви астронавта на реголіті
Місячний ґрунт.
Реголіт.JPG

Реголі́т (від дав.-гр. ῥῆγος — «ковдра» та λίθος — «камінь») — місячний ґрунт, різнозернистий уламковий-пиловий шар крупністю від мікрометрів до міліметрів. Сягає товщини в кілька десятків метрів. Складається з місячних порід і мінералів із домішкою фрагментів метеоритів.

Загальний опис[ред.ред. код]

Назву «реголіт» найчастіше застосовують до місячного ґрунту. Проте вона застосовна і до матеріалів, що покривають поверхні інших безатмосферних планет і супутників (наприклад Меркурія, Деймоса), а також астероїдів. Називають реголітом і марсіанський ґрунт[1].

Реголіт виникає в результаті дроблення, перемішування і спікання місячних порід під час ударів метеоритів, зокрема мікрометеоритів. Складається з уламків різних місячних порід, мінералів та склуватих речовин, іноді брекчійованих, а також фрагментів метеоритів. Частка метеоритної речовини в реголіті зазвичай менша за 2 %[2]. Унаслідок дії сонячного вітру реголіт насичений нейтральними газами.

Товщина реголіту на Місяці — від часток метра до десятків метрів. Типове значення в морях — перші метри, на материках — порядку 10 метрів (наслідок більшого віку поверхні і, відповідно, довшого впливу метеоритного бомбардування). Нижче лежить шар менш подрібнених порід товщиною до кількох кілометрів, який називають мегареголітом (megaregolith)[2].

Середня пористість реголіту в шарі товщиною 15 см — 50 %. Верхній шар реголіту має густину 1,1–1,2 г/см³ і витримує навантаження до 1 кгс/см². Але вже на глибині в декілька дм густина і тривкість реголіту суттєво збільшуються. За механічною структурою аналогічними є поверхневі шари ґрунту Марса і Меркурія. Теплопровідність реголіту дуже низька — приблизно в 10 разів менша, ніж у повітря. Тому шар реголіту відіграє роль термостата — вже на глибині 1 м невідчутні температурні коливання, які на поверхні Місяця складають близько 300°С.

Місячний реголіт[ред.ред. код]

Реголіт покриває майже всю поверхню Місяця. Цей реголіт сформувався за останні 4,6 мільярда років від впливу великих і малих метеоритів в т.ч. мікрометеоритів, сонячного вітру і галактичних заряджених частинок. Їх дія обумовила руйнування верхніх шарів породи.

Швидкість мікрометеоритів досягає іноді більш ніж 96000 км/год (60 000 миль на годину), удар генерує досить тепла, щоб розплавити або частково випарувати тверду речовину. Це плавлення і повторне замерзання утворює зварні шви між частинками, в результаті утворюються склоподібні, з нерівними краями аглютинати,[3] які нагадують тектити знайдені на Землі.

Шар місячного реголіту зазвичай становить від 4 до 5 м в районах морів і від 10 до 15 м в старих районах високогір'я.[4] Нижче цього істинного реголіту є область дроблених корінних порід, які часто називають "метареголіт" ("megaregolith").

Густина місячного реголіту в місці приземлення «Аполлон 15» досягала  середніх значень приблизно 1,35 г /см3  для верхніх 30 см, а на глибині 60 см густина реголіту сягала приблизно 1,85 г/см3 .[5]

Фізичні і оптичні властивості місячного ґрунту змінюються внаслідок процесу, відомого як космічне вивітрювання.

Можливе використання in situ[ред.ред. код]

Є різні міркування щодо можливого використання реголіту. Найважливіші складові реголіту — ільменіт, аглютинати, вулканічне скло. Ільменіт і шпінель можуть бути джерелом кисню, а разом із захопленим із сонячного вітру воднем вони можуть забезпечити одержання води.

Інший компонент сонячного вітру — гелій-3 (3Не) розглядається як потенційне ядерне паливо. За деякими оцінками, за температури 700°С з реголіту виділяються Н, Не і 20-30 % N і C. Отже, одержавши тонну 3Не внаслідок нагрівання реголіту до 700°С, додатково матимемо 6300 т Н, 700 т N та 1600 т С. Існують дані, що в районі місячних морів вміст 3Не у верхньому шарі реголіту завтовшки три метри достатній для енергозабезпечення Землі протягом тисячі років[6].

В аглютинатах є самородне залізо, у троїліті — сірка, а на часточках ґрунту накопичуються леткі хлор, натрій, цинк і сірка. Встановлено, що верхній шар реголіту потужністю 2 м містить близько 8·109 т водню, 1,5·1010 т вуглецю і 8·109 т азоту. Крім того, з реголіту і гірських порід Місяця можна одержати такі будівельні матеріали, як цемент, бетон, кераміку і конструкції зі скла. Ці матеріали спроможні забезпечити тепловий і радіаційний захист, міцність конструкцій та їхню інертність.

Елементний склад місячного реголіту (у %)[ред.ред. код]

Елемент Морський реголіт Материковий реголіт Реголіт окремих басейнів
Ca 7,9 10,7 7,7
Mg 5,8 4,6 6,1
Fe 13,2 4,9 3,7
Al 6,8 13,3 9,8
Ti 3,1 0 0
Si 20,4 21,0 21,8
O 41,3 44,6 43,3
S 0,1 0,072 0,076
K 0,1 0,073 0,24
Na 0,3 0,48 0,38

Див. також[ред.ред. код]

Література[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

  1. Encyclopedia of the Solar System / T. Spohn, D. Breuer, T. Johnson. — 3. — Elsevier, 2014. — P. 284, 344. — 1336 p. — ISBN 9780124160347.
  2. а б Hiesinger H., Jaumann R. The Moon // Encyclopedia of the Solar System / T. Spohn, D. Breuer, T. Johnson. — 3. — Elsevier, 2014. — P. 499, 517–518. — 1336 p. — ISBN 9780124160347.
  3. "Coping with a lunar dust-up". The Seattle Times. Retrieved 2007-02-16. (2007-02-15). 
  4. Grant., Heiken,; David., Vaniman,; M., French, Bevan (1991-01-01). Lunar sourcebook : a user's guide to the moon. Cambridge University Press. ISBN 9780521334440. OCLC 23215393. 
  5. "Lunar Regolith". University of Tennessee (Knoxville). 8 October 2016. 
  6. Taylor L. A. Helium-3 on the Moon for energy generation: abundances and recovery // 3rd Int. Conf. Explor. and Util. Moon and 28th Vernadsky — Brown Microsymp. Comp. Planetol., Moscow, Oct. 11-14, 1998: Abstr. Pap. — Moscow, 1998. — Р. 43

Посилання[ред.ред. код]