Cómo una mina abandonada se convirtió en el laboratorio de luna de Corea
Una mina abandonada ha reabierto sus puertas, no para los mineros, sino para los científicos.
El Instituto de Geociencia y Recursos Minerales de Corea (Kigam) está convirtiendo un antiguo eje de mina en la ciudad de Taebaek en una instalación de investigación para probar y validar tecnologías para extraer recursos lunares. El plan implica asociarse con la ciudad de Taebaek para transformar el sitio en un complejo de demostración a gran escala para tecnologías espaciales.
La ciudad de Taebaek fue una vez reconocida por su producción de carbón. Cuando el carbón dominó la combinación de energía de Corea del Sur, la ciudad suministró aproximadamente el 30 por ciento de la producción total del país y obtuvo el apodo de «Ciudad de oro negro».
Pero como el energía El paisaje cambió, sus minas se cerraron una por una. Este cierre llevó a la ciudad a buscar nuevos caminos para la revitalización. Los científicos vieron potencial en estos ejes abandonados, redefiniéndolos como sitios experimentales que pueden simular condiciones lunares.
El Dr. Kim Kyeong-Ja, director del Centro de Exploración y Utilización de Recursos Espaciales de Kigam, explicó por qué el equipo seleccionó una mina abandonada para la nueva instalación de investigación y demostración: “Las regiones subsuperficiales y las cuevas en la luna están relativamente protegidas de la radiación y los ataques de meteoritos, por lo que son los principales candidatos para futuras bases lunares. Una mina abandonada en la tierra puede replicar esas condiciones y servir como un ideal para los candidatos para las tecnologías de las propiedades. necesidad ”, dijo. «La oscuridad perpetua y la temperatura estable de una mina de carbón coinciden estrechamente con el ambiente sin sol debajo de la superficie lunar».
El Dr. Kim también enfatizó la rentabilidad de reutilizar la infraestructura existente. «Si no tuviéramos un sitio como este, tendríamos que construir una instalación dedicada, y eso consumiría una gran cantidad de energía y recursos. Debido a que las estructuras esenciales ya están en su lugar y pueden adaptarse con una modificación mínima, podemos conservar tanto fondos como materiales».
El rover de Kigam, equipado con su propio sistema de espectroscopía de desglose inducida por láser (LIBS), está diseñado especialmente para encuestar y asignar recursos en la luna. Imagen: Kigam
Los científicos sueñan con minería de recursos lunares
Los investigadores que trabajan en la mina se centrarán en demostrar una variedad de tecnologías para extraer y utilizar recursos directamente desde el luna.
Se cree que la luna contiene cantidades considerables de recursos clave que son escasos en la tierra. Un excelente ejemplo es helio-3, a menudo citado como una potencial fuente de energía limpia futura. Las reacciones de fusión que usan Deuterium y Helium-3 prácticamente no generan desechos radiactivos, lo que hace que Helium-3 sea una fuente potencial de poder ambientalmente amigable. Si bien solo existen cantidades de trazas en la Tierra, se estima que la Luna contiene más de un millón de toneladas.
Un funcionario de Kigam explicó: «El helio-3 es liviano y ocupa poco espacio, por lo que se puede enviar una gran cantidad desde la luna en un volumen relativamente pequeño en comparación con los minerales metálicos, lo que lo hace altamente económico. Es el recurso que debemos priorizar regresar a la Tierra».
Los elementos de la tierra rara son otro conjunto de recursos potencialmente disponibles en la luna. Son vitales para sectores como semiconductores, pantallas y baterías. Estos elementos se distribuyen de manera desigual en la tierra, pero se cree que son relativamente abundantes en la luna. Kigam dice que está trabajando para desarrollar tecnologías para localizar y extraer depósitos de tierra rara.
Antes de que tales minerales puedan recuperarse en la luna, las tecnologías subyacentes deben probarse en entornos que imiten las condiciones lunares. Kigam se está asociando con múltiples institutos nacionales para diseñar equipos y métodos avanzados para la exploración y extracción lunar.
En marzo pasado, el Instituto demostró varios dispositivos clave de desarrollo de recursos in situ dentro del eje de la mina Hamtae abandonada. El evento se anunció como el primer uso mundial de una mina abandonada como un lecho de prueba para evaluar rigurosamente la viabilidad y la seguridad de las operaciones de extracción de recursos lunares.
Un punto destacado fue un rover lunar diseñado para atravesar la superficie lunar y analizar el suelo. El vehículo puede explorar el terreno mientras simultáneamente perfora bajo tierra para recolectar muestras. Otro prototipo de Rover de Kigam lleva un sistema de espectroscopía de descomposición inducida por láser (LIBS).
El instituto también ha diseñado un dispositivo que calienta el regolito para extraer y recolectar elementos valiosos. Imagen: Kigam
Las libs pueden identificar la composición y concentración de más de 50 elementos en tiempo real. Lo hace volando el suelo con un poderoso láser y analizando la luz de plasma resultante.
Durante una demostración en vivo, el rover condujo sobre un paisaje lunar simulado, recolectó tierra y usó libres para analizar su maquillaje. En el futuro, se espera que Libs trabaje junto con un espectrómetro de rayos gamma (KGR) para construir mapas completos de recursos lunares. Kigam ya ha producido un mapa elemental de la superficie lunar utilizando los KGS en Danuri, el primer orbitador lunar de Corea del Sur.
Más allá de la minería, el trabajo se está acelerando en tecnologías de utilización de recursos in situ (ISRU) que permitirían a los astronautas generar suministros vitales en la luna. En la mina, Kigam demostró un extractor de recursos construido para eliminar los elementos esenciales como el agua u oxígeno del regolito lunar.
El dispositivo concentra la energía solar para calentar el suelo a temperaturas extremas, rompiéndolo a nivel molecular y liberando materiales utilizables. Durante la prueba, detectó hidrógeno, oxígeno y argón en tiempo real. El Dr. Kim señaló: «Con esta tecnología, podemos identificar cualquier sustancia con un peso atómico menor de 200».
Muchas otras tecnologías básicas esenciales para el desarrollo de recursos espaciales también se exhibirán en el sitio.
Van desde cubeños que encuestan minerales y proporcionan comunicaciones en órbita lunar baja hasta reactores de tubería de calor para la potencia de la sonda continua y los sistemas de transferencia de potencia inalámbrica en la superficie.
Los socios incluyen el Instituto de Investigación de Energía Atómica de Corea (Kaeri), el Instituto de Investigación de Electrotecnología de Corea (Keri), el Instituto de Investigación de Normas y Ciencias de Corea (KRISS) y el Instituto de Investigación de Energía de Corea (KIER).
Sin embargo, los investigadores advierten que replicar el entorno lunar dentro de la mina aún requiere un esfuerzo considerable. Un funcionario de Kigam explicó: «Todavía estamos en la tierra y las diferencias comienzan con la gravedad». Agregaron: «Nuestro objetivo es hacer que el entorno sea aún más cerca de las condiciones lunares reales instalando cámaras de gravedad cero o bombas de vacío en el centro».
Kigam tiene la intención de terminar de desarrollar aproximadamente 10 equipos de exploración importantes para 2029 en asociación con institutos financiados por el gobierno y empresas privadas.
El Dr. Lee Pyeong-Koo, presidente de Kigam, dijo: «Me parece profundamente gratificante que en el mismo lugar donde una vez minamos el carbón que alimentó el crecimiento económico de nuestra nación, ahora nos embarcamos en una investigación para traer helio-3 de la luna a la tierra, potencialmente como un combustible de fusión para 2100.»
La historia fue producida en asociación con nuestros colegas en Ciencias populares Corea.
