Misi Luar Angkasa China di Bulan Tampaknya Temukan Mineral Baru, Ilmuwan Kasih Fakta Mengejutkan

Misi robot Chang'E-5 China di Bulan tampaknya menemukan lebih dari sekadar air di permukaan satelit alami Bumi itu. Para ilmuwan mengkonfirmasi penemuan mineral baru, kristal tansparan bernama Changesite-(Y), serta bahan bakar fusi potensial menjanjikan.

Dalam pengumuman bersama dari Administrasi Luar Angkasa Nasional China dan otoritas Energi Atom China pekan lalu, China merayakan mineral baru pertama yang ditemukan di Bulan, dan yang keenam oleh umat manusia.

Baca Juga: Taiwan Butuh Senjata Mumpuni buat Hadapi Invasi China

"Changesite-(Y) adalah sejenis kristal kolumnar transparan tak berwarna. Ini ditemukan dari analisis partikel basal bulan oleh tim peneliti dari Beijing Research Institute of Uranium Geology, anak perusahaan Perusahaan Nuklir Nasional China," tulis kantor berita China Xinhua,

Sampel yang dianalisis dan dikonfirmasi oleh Asosiasi Mineralogi Internasional sebagai mineral baru ditemukan di antara hanya 1.731 g (61 oz) sampel bulan yang dibawa kembali oleh misi Chang'E 5 pada tahun 2020, batuan Bulan pertama yang dibawa kembali ke Bumi sejak 1976. Ini adalah partikel kristal tunggal dengan radius sekitar 10 mikron.

Pengangkutan ini juga menghasilkan angka pertama di sekitar konsentrasi helium-3 dalam debu Bulan, dan para peneliti telah berhasil menyimpulkan "parameter ekstraksi" yang diperlukan untuk memanen isotop ini dari sampel yang dikembalikan.

Helium-3 dianggap sebagai bahan bakar potensial yang menjanjikan untuk fusi nuklir. Dengan dua proton dan hanya satu neutron, ini unik sebagai satu-satunya isotop stabil yang diketahui dari elemen apa pun yang memiliki lebih banyak proton daripada neutron.

Secara teoritis, reaksi fusi deuterium/helium-3 akan membebaskan 164,3 megawatt-jam energi per gram helium-3 dan yang terpenting, baik helium-3 maupun produk reaksinya tidak bersifat radioaktif, sehingga tidak akan mengubah komponen reaktor menjadi radioaktif. sakit kepala pembuangan limbah nuklir seperti reaktor deuterium-tritium.

Ada kerugiannya, reaktor fusi helium-3 perlu beroperasi pada suhu yang jauh lebih tinggi daripada reaktor tritium, misalnya, dan helium-3 sangat langka dan sulit diisolasi di Bumi.

Memang, cara utama itu diproduksi hari ini adalah dengan menunggu tritium di hulu ledak nuklir dan timbunan terkait membusuk, kemudian menariknya dalam jumlah kecil, dengan total sekitar 15 kg (33 lb) per tahun. Ini secara alami hadir di atmosfer bumi, tetapi pada konsentrasi kecil 7,2 bagian per triliun. Ini juga hadir dalam gas primordial di mantel bumi, tetapi umumnya tidak dapat diakses.

Tapi itu tentu sangat berharga, karena AS telah mulai menggunakannya dalam pendeteksi neutron yang memindai bahan nuklir di penyeberangan perbatasan AS, sangat meningkatkan permintaan dan menaikkan harga.

Ini mencapai angka US$17.540 per gram belakangan ini, dengan permintaan diperkirakan akan terus meningkat – itulah sebabnya banyak analis percaya bahwa ini adalah kandidat yang sangat baik untuk penambangan bulan.

Permukaan Bulan diyakini mengandung sebanyak 1,1 juta metrik ton helium-3. Menurut Intisari Kebijakan Internasional, yang mewakili sekitar $1,5 kuadriliun sumber daya, dan peluang yang dirangkum oleh Ouyang Ziyuan, kepala Program Eksplorasi Bulan China, sebagai peluang energi fusi transformasional: "setiap tahun, tiga misi pesawat ulang-alik dapat membawa cukup bahan bakar untuk semua manusia di seluruh dunia."

Tentu saja, biaya yang diperlukan untuk membangun operasi penambangan di Bulan sangat besar. Itu juga bukan operasi kecil; perkiraan konsentrasi tertinggi helium-3 di tanah bulan adalah sekitar 50 bagian per miliar (China belum merilis konsentrasi yang ditemukan dalam sampelnya), jadi Anda mungkin perlu memproses 150 ton regolith untuk memanen satu gram ini isotop yang berharga.

Dan kemudian Anda harus membawanya kembali ke Bumi; sendiri bukanlah usaha yang sederhana atau murah.

Terlebih lagi, sementara ada banyak energi dan aktivitas di bidang fusi akhir-akhir ini, masih jauh dari jaminan bahwa itu akan aktif dan berjalan sebagai sumber energi dalam waktu dekat.

Dan jika peneliti fusi berhasil menciptakan dan mempertahankan suhu yang "jauh lebih tinggi" 600 juta derajat yang dibutuhkan untuk fusi helium-3, mungkin mereka akan mencapai suhu satu miliar derajat yang dibutuhkan untuk fusi hidrogen-boron, yang sama-sama bebas dari bahan bakar radioaktif dan produk sampingan, tetapi menggunakan bahan bakar yang sangat murah dan berlimpah dan perusahaan fusi mana yang menurut TAE diharapkan akan beroperasi secara komersial pada awal hingga pertengahan 2030-an. Namun, penambangan helium bulan jelas merupakan ide yang sedang direncanakan China untuk dijelajahi.

"Menganalisis komposisi tanah bulan dan sampel batuan bulan dan mempelajari ilmu nuklir untuk menilai potensi sumber daya energi nuklir di Bulan adalah salah satu tujuan strategis Proyek Eksplorasi Bulan China," bunyi siaran pers Perusahaan Nuklir Nasional China.

Setelah pengumuman Changesite-(Y) dan helium-3, Administrasi Luar Angkasa Nasional China mengumumkan persetujuan penuh negara untuk tiga misi bulan fase-4 berikutnya. Chang'E 6, 7 dan 8, diharapkan mulai diluncurkan pada awal 2024, akan menjelajahi kutub selatan bulan dan mulai membangun struktur dasar untuk Stasiun Penelitian Bulan Internasional, menurut Shine.