Năm 2017, công ty Moon Express đã trở thành đơn vị đầu tiên được quyền du hành ngoài quỹ đạo Trái đất. Công ty đã huy động được 45 triệu đola vốn đầu tư. Theo kế hoạch, nếu như tàu không gian MX-1 đổ bộ thành công lên Mặt trăng thì sẽ thu về giải thưởng 20 triệu đola. Đáng tiếc, dự án vẫn chưa thành công.
Cho đến nay, chỉ có các tàu thăm dò của Mỹ, Nga và Trung quốc là đã đổ bộ thành công. Gần đây, chính phủ Mỹ đã cho phép các công ty được quyền khám phá Mặt trăng cho mục đích thương mại. Ngoài mục tiêu khám phá Mặt trăng và giành giải thưởng, các công ty đang nhắm đến nguồn tài nguyên dồi dào trên đó.
Bản thân công ty Moon Express và các công ty tư nhân khác đang có kế hoạch khai thác thăm dò các nguồn khoáng sản như Helium-3, vàng, kim loại quý, đất hiếm và cả nước. Đây là cơ sở cho khả năng xây dựng tiền đồn không gian trên Mặt trăng.
Helium-3
Đây là một nguồn năng lượng sạch, không phát thải phóng xạ và có khả năng sử dụng trong các lò phản ứng nhiệt hạch. Theo lý thuyết, chỉ một lượng nhỏ He-3 là đủ để cung cấp cho cả nền công nghiệp, thậm chí cả hành tinh. He-3 có phản ứng nhiệt hạch với Deuterium hiệu quả hơn phương pháp truyền thống là Deuterium-Tritium.
Kết quả của phản ứng sinh ra proton thay vì neutron nhờ vậy mà dễ kiểm soát hơn. Đồng thời, năng lượng sinh ra này của thể sản xuất điện trực tiếp thay vì chạy máy phát điện hơi nước như phản ứng phân hạch hạt nhân.
Dự án Moon Express nhằm khai thác Mặt trăng (Ảnh: Moonexpress)
Trên Trái đất, He-3 rất hiếm. Chất đồng vị này chủ yếu đến từ gió Mặt trời, nhưng chúng ta được bảo vệ bởi tầng khí quyển và từ trường bao quanh nên chúng khó có thể tích tụ lại. Ngược lại, Mặt trăng qua hàng tỉ năm tích lũy gió Mặt trời nên lượng He-3 tích tụ rất nhiều.
Với khoảng 100kg He-3 là đủ cung cấp năng lượng cho thành phố Dallas, Mỹ trong cả năm. Giá thị trường hiện tại của He-3 là gần 1 tỉ đồng (40000$) cho khoảng 29g. So với vàng thì He-3 đắt gần gấp 34 lần. Vì thế, Trung quốc cũng đang có tham vọng khai thác He-3 trên Mặt trăng.
Năm 1986, các nhà khoa học tại Viện công nghệ nhiệt hạch thuộc Đại học Wisconsin ước tính rằng Mặt trăng có trữ lượng khoảng một triệu tấn He-3. Cũng theo nghiên cứu, năng lượng thu được từ He-3 gấp 250 lần năng lượng tiêu tốn để khai thác nó và chuyển về Trái đất.
Phản ứng nhiệt hạch dùng He-3 (Ảnh: prometeon)
Khó khăn hiện tại sau khi khai thác He-3 là sử dụng nó trong phản ứng nhiệt hạch. Các công nghệ hiện tại chưa đủ khả năng ứng dụng loại nhiên liệu này. Các nhà khoa học vẫn đang tập trung nghiên cứu cách sử dụng He-3 một cách hiệu quả một khi chúng ta khai thác được nó từ Mặt trăng.
Titan
Trong các mẫu vật thu được từ những chuyến thăm dò Mặt trăng, người ta tìm thấy quặng Titan rất dồi dào. Trong khi hàm lượng Titan trong quặng trên Trái đất chỉ đạt trên dưới 1% thì tại Mặt trăng, hàm lượng Titan có thể vượt 10%.
Không chỉ vậy, quặng Titan trên Mặt trăng còn chứa nhiều thành phần thu được từ gió Mặt trời như Helium và Hydro. Những chất này là nguồn tài nguyên quan trọng cho công cuộc xây dựng trạm thám hiểm sau này.
Đất hiếm
Đất hiếm hay được biết đến như là các nguyên tố hiếm, chúng được sử dụng trong rất nhiều ứng dụng như năng lượng, thủy tinh, gốm sứ, pin, vận tải, y tế và ngay cả tiền. Chủ yếu đất hiếm được sử dụng trong đồ điện tử, hệ thống rada, siêu dẫn,…
Tuy nhiên, việc khai thác đất hiếm rất tốn kém và gây ô nhiễm môi trường. Đồng thời, trữ lượng đất hiếm trên Trái đất cũng rất hạn chế. Theo ước tính, chúng ta chỉ có 140 triệu tấn trên toàn cầu. Trong số này, Trung quốc và Ấn độ chiếm 2/3 trữ lượng toàn cầu. Chính vì thế, cuộc chạy đua tìm kiếm và khai thác đất hiếm trên Mặt trăng đang rất nóng.
Ảnh chụp bề mặt Mặt trăng (Ảnh: NASA)
Đất hiếm chứa khoảng 17 nguyên tố hóa học trong vỏ Trái đất. Nó bắt đầu được sử dụng trong công nghiệp từ những năm 1950 nhờ khả năng phân tách quặng. Trong đó, năm nguyên tố sau là đặc biệt quý hiếm và được quan tâm khai thác.
Neodymium
Nó thuộc nhóm nguyên tố đất nặng (HREE). Neodymium được sản xuất hằng năm vào khoảng 21 đến 25 tấn/năm và Trung quốc sản xuất 90% trong số này.
Neodymium là thành phần quan trọng trong sản xuất siêu nam châm; nam châm cực mạnh được dùng trong xe hơi lai thế hệ mới, trong động cơ gió, máy điều hòa, tai nghe, ổ cứng máy tính và rất nhiều thứ khác.
Dysprosium
Tên gọi Dysprosium theo tiếng Hy lạp cổ nghĩa là khó để thu hoạch. Trong khi nhiều nguyên tố đất hiếm có thể khai thác dễ hơn, khai thác Dysprosium thực sự khó khăn. Sản lượng toàn cầu chỉ khoảng 1,4 ngàn tấn trong năm trước, thị trường Dysprosium sẽ sớm đạt đỉnh do nhu cầu ngày càng cao. Dysprosium được dùng chủ yếu cho sản xuất nam châm vĩnh cửu cực mạnh.
Europium
Nguyên tố này có tính phản ứng mạnh. Europium được dùng chính trong các ứng dụng quang học cùng các thành phần khác. Ngoài ứng dụng trong sản xuất laser thì Europium còn được sử dụng trong hóa địa chất để dò tìm nguồn gốc đá và khoáng chất.
Terbium
Được phát hiện đầu tiên tại một ngôi làng tên Ytterby ở Thụy điển. Terbium được dùng vì đặc tính phát quang của nó. Nhờ vậy các nhà khoa học có thể đánh dấu quang học trong các thí nghiệm của mình. Ngoài ra, Terbium còn được dùng trong sản xuất màn hình của các thiết bị điện tử.
Trong y tế, Terbium được dùng trong thuốc tác động lên não. Chúng hiệu quả hơn các loại thuốc khác vì khả năng tác động sâu lên cả mức phân tử và không có tác dụng phụ.
Terbium là thành phần không thể thiếu trong sản xuất pin năng lượng, hợp kim dùng trong các thiết bị điện tử. Tuy thuộc nhóm đất hiếm, trữ lượng của Terbium cao hơn bạc 20 đến 30 lần.
Yttrium
Một trong những ứng dụng chính của Yttrium là sản xuất photpho đỏ, thứ được dùng trong các màn hình tinh thể lỏng có đế nền chiếu sáng bằng LED. Ngoài ra, Yttrium còn được sử dụng trong chế tạo hợp kim, linh kiện quang điện tử, kính quang học và chất kích hoạt.
Đất hiếm được sử dụng trong chế tạo ổ đĩa máy tính (Ảnh: amazon)
Yttrium còn được tìm thấy trong nhiều hợp chất tổng hợp nhân tạo. YIG là một ví dụ, nó được dùng trong lò vi sóng và các thiết bị âm thanh. YAG là một loại đá quý nhân tạo thay thế cho kim cương và nhiều loại đá quý khác.
Nước
Nước là một nguồn tài nguyên quan trọng. Hydro và Oxy có thể được phân tách khỏi nước để tạo thành nhiên liệu cho tên lửa. Các tên lửa này có thể lắp trên các tàu không gian chinh phục sao Hỏa hoặc xa hơn nữa.
Có thể xem Mặt trăng như là một trạm nhiên liệu cho tàu không gian. Khi đó, nước sẽ được bán theo lít và giá của nó không rẻ như trên Trái đất được.
Xây dựng trạm Mặt trăng (Ảnh: universetoday)
Ngay cả bụi đất trên Mặt trăng cũng có giá trị không nhỏ. Một khi con người tiến hành xây trạm trên Mặt trăng, việc vận chuyển vật liệu xây dựng từ Trái đất sẽ rất tốn kém. Nhu cầu sử dụng vật liệu tại chỗ sẽ tăng cao và giá trị đất có thể dùng làm vật liệu tại chỗ vì thế cũng tăng lên.
Mỗi mét vuông trên Mặt trăng đều có giá trị riêng. Qua hàng triệu năm bị bắn phá bởi thiên thạch, bề mặt Mặt trăng được bao phủ bởi một lớp vật liệu quý giá, thậm chí chưa thể định giá. Những ngày đầu tiên của cơn sốt vàng California, nền đất chứa vàng nhiều đến mức thợ đào vàng chỉ cần dùng xẻng để đãi mà không cần máy móc.
Mặt trăng bây giờ cũng như vậy, tài nguyên lộ thiên rất nhiều nên dùng từ "đào mỏ" có lẽ không hoàn toàn chính xác. Vì "đào mỏ" thường được hiểu theo nghĩa tiêu cực khi người ta khoan và phá hủy để tìm quặng, trong khi trên bề mặt Mặt trăng thì người ta có thể tiến hành khai thác, thu hoạch tại chỗ.
Bài viết sử dụng các nguồn: CNBC, Digitaltrend, Space.com, NASA