Это подразумевает, что жизненно важные ресурсы на постоянно действующей базе смогут быть получены максимально простым способом.
На Луне можно одновременно извлекать как воду, так и кислород, используя лишь солнечную энергию, сообщает издание Joule. Согласно опубликованным данным, исследователи успешно протестировали эту технологию на имитаторе лунного грунта — для эксперимента были использованы образцы, доставленные в 2020 году из Океана Бурь китайским аппаратом «Чанъэ-5».
Стоит отметить, что в этих образцах содержится крайне незначительное количество воды, однако она все же присутствует — вероятно, она образовалась под воздействием солнечной радиации: протоны, летящие от Солнца, сталкиваются с поверхностью и «завлекают» электроны из грунта, в результате чего формируется атом водорода, который затем соединяется с кислородом, которого в лунном веществе достаточно много.
Ранее во время экспериментов при нагревании грунта от «Чанъэ-5» действительно выделялся водяной пар. Более того, по оценкам ученых, из тонны лунного реголита можно получить как минимум 51 литр воды. При этом известно, что в заслоненных кратерах в лунных полярных регионах находятся значительные запасы воды в виде льда. Все это исследователи рассматривают в последние годы с целью предоставить будущим лунным экипажам возможность добывать на Луне необходимые ресурсы для жизни.
Кроме получения и фильтрации лунной воды для питья, возникает идея расщеплять ее на водород и кислород для использования в качестве ракетного топлива. Однако до недавнего времени считалось, что для этого необходимо применять метод электролиза, то есть расщепление должно происходить под действием электричества. Это подразумевает необходимость использования ядерного реактора или солнечных панелей. Текущий эксперимент внушает надежду, что можно будет обойтись без этого.
Используемый метод называется фототермическим катализом. Суть заключается в том, что грунт нагревается до температуры в сотни градусов Цельсия посредством фокусировки солнечного света на нем с помощью оптики — линз и зеркал. Это уже сравнительно простой способ получения воды.
Далее необходимо использовать углекислый газ, который также будет доступен на Луне — его выдыхают астронавты. Этот диоксид углерода вступает в реакцию с водой под действием катализатора, который содержится в том же самом грунте — минерал ильменит. В результате образуются угарный газ, молекулярный водород и молекулярный кислород.
Более того, американский планетолог Филип Метцгер сообщил, что таким же способом можно получать и метан, который даже более предпочтителен в качестве топлива, чем водород — он менее взрывоопасен и проще в хранении.
Конечно, у этого метода имеются и недостатки — к примеру, нагреву подвергается лишь верхний слой грунта, и тепло не проникает глубже. Кроме того, возникает вопрос, достаточно ли для реакции углекислого газа, выдыхаемого астронавтами. Тем не менее, ученые в целом оценивают эту концепцию как весьма многообещающую.
Ранее инженеры предложили накрыть лунный кратер крышкой, чтобы создать в нем герметичное пространство для лунной базы.
Фото: hi-tech.mail.ru