Научници од Кина развиле технологија која користи сончева енергија и месечева прашина за добивање кислород, вода и гориво – клучен чекор кон одржливи мисии на Месечината и живот надвор од Земјата.
Во голем исчекор кон воспоставување постојано човечко присуство на Месечината, тим научници од Кинескиот универзитет во Хонг Конг (Шенжен), во соработка со други институции, развил метод кој користи сончева светлина и месечева прашина за добивање кислород, вода и ракетно гориво. Оваа иновација во иднина би можела да им овозможи на астронаутите да преживуваат и патуваат подалеку низ вселената без целосна зависност од ресурси од Земјата.
„Никогаш немавме целосна претстава за ‘магичноста’ што ја поседува месечевата прашина“, изјави Лу Ванг, водечки автор на студијата објавена во научното списание Joule. „Најголемото изненадување за нас беше успехот на оваа интегрирана метода.“
Повеќе од обична вода
На Земјата, водата е секојдневна потреба. Во вселената, таа станува драгоцена валута. Астронаутите имаат потреба од вода не само за хидратација, туку и како суровина за добивање кислород и водород – основни компоненти за дишење и за ракетно гориво. Но водата е тешка, а нејзиниот транспорт надвор од Земјината орбита е исклучително скап – според студијата, дури 21.000 долари по литар. За мисии кои траат со месеци, тоа е логистички и финансиски неодржливо.
Богатство во месечевата прашина
Благодарение на кинеската мисија Чанг’е-5, научниците денес знаат дека месечевата прашина содржи мали количини вода, заробени во минерали и стаклести структури создадени од удари на метеори или влијанието на сончевиот ветер. Еден од клучните минерали во овој процес е илменит – темен оксид богат со железо и титан, кој помага при ослободувањето и трансформацијата на овие елементи.
Претходните обиди за извлекување вода од месечевата прашина барале сложени и енергетски интензивни процеси. Новиот метод носи револуција: сè се изведува со користење на сончева енергија, без дополнителни хемикалии.
Како функционира фототермалната катализа
Истражувачкиот тим го искористил ефектот познат како фототермална катализа – процес во кој светлинската енергија директно се претвора во топлина. Лунарните примероци биле загревани со концентрирани сончеви зраци на околу 250 степени Целзиусови, при што водата од прашината се ослободува во форма на пареа. Таа пареа потоа се меша со јаглерод диоксид и се претвора во три корисни производи: кислород, водород и јаглерод моноксид.
Најважно од сè е што целиот процес е спроведен без дополнителни хемиски средства и со вистински примероци од Месечината, што ја докажува неговата одржливост во реални услови.
Следен чекор: користење на локалните ресурси
Оваа технологија претставува практична примена на концептот познат како „ин-ситу искористување на ресурси“ (ISRU) – идеја дека вселенските мисии треба да користат она што им е достапно на лице место, наместо сè да носат од Земјата. Ако овој метод стане применлив во поголем обем, астронаутите ќе можат на Месечината да произведуваат сопствен кислород, вода и гориво, со што би се отвориле вратите за подолги мисии и изградба на постојана лунарна база.
Замислете систем кој дење ја користи сончевата енергија за генерирање кислород, а ноќе го собира јаглерод диоксидот од здивот на астронаутите – претворајќи го месечевиот пејзаж во функционална „фабрика за живот“.
Предизвиците остануваат
Иако резултатите од лабораториските тестирања се ветувачки, постојат бројни пречки за имплементација на самата Месечина. Лунарниот терен е нерамен, температурите варираат од -173°C ноќе до над 121°C дење, а силната сончева радијација и недостатокот на атмосфера претставуваат дополнителни компликации.
Исто така, количината CO₂ што ја издишуваат астронаутите не е доволна за постојана работа на системот, па би било потребно да се обезбедат дополнителни извори, како замрзнат сув мраз.
Сепак, и покрај овие предизвици, Лу Ванг и неговиот тим веруваат дека се на вистинскиот пат. Следните чекори вклучуваат унапредување на катализаторите, развој на поотпорни реактори и тестирање во пореални лунарни услови.
Иднината на вселенските бази
Оваа технологија има потенцијал да го промени начинот на кој го гледаме истражувањето на вселената. Ако астронаутите можат да живеат и работат користејќи ги ресурсите што ги наоѓаат на Месечината, човештвото конечно би можело да го направи првиот вистински чекор кон долгорочно присуство надвор од Земјата – и тоа благодарение на обичната прашина и моќта на Сонцето.
