Es gelang, mithilfe von Sonnenlicht Wasser und Sauerstoff aus Staub zu gewinnen.

(Dan Tri) – Chinesischen Wissenschaftlern ist es gelungen, mithilfe von Sonnenlicht Wasser, Sauerstoff und Methan aus Mondstaub zu gewinnen. Dies ebnet den Weg für die Ressourcen-Selbstversorgung bei Weltraummissionen.

Dies ist ein revolutionärer Schritt nach vorn bei den Bemühungen, Lebensräume jenseits der Erde zu errichten.

Die Entdeckung eröffnet nicht nur technologische Möglichkeiten, sondern verspricht auch die Einrichtung einer internen Lieferkette auf dem Mond, wo die Kosten für den Transport einer Gallone Wasser bis zu 83.000 Dollar betragen können.

Die Forschung wurde von einem Wissenschaftlerteam der Chinesischen Universität Hongkong (China) durchgeführt, wobei der Schwerpunkt auf der Entwicklung eines einstufigen Integrationsprozesses lag.

Demnach wird Regolith nicht nur zur Wassergewinnung genutzt, sondern dient auch als Katalysator für chemische Reaktionen mit Kohlendioxid (CO₂) zur Erzeugung von Sauerstoff und Methan (CH₄).

Mondbodenproben, die von der Sonde Chang'e 5 gesammelt wurden (Foto: VCG).

Das Verfahren beruht darauf, Sonnenlicht zu konzentrieren, um Mondstaub auf 200 °C zu erhitzen und so Wasser freizusetzen, das in Mineralien wie Ilmenit gebunden ist. Wird anschließend CO₂ hinzugefügt, wirkt das Ilmenit als photothermischer Katalysator und ermöglicht die Reaktion des Wassers mit CO₂ zu Sauerstoff und Methan.

Methan gilt insbesondere als idealerer potenzieller Treibstoff für Weltraummissionen als Wasserstoff, da es einen stabilen flüssigen Zustand beibehalten kann, was die Lagerung und den Betrieb erleichtert.

Organisationen wie die NASA und private Unternehmen wie das chinesische Unternehmen Landspace haben Flüssigmethanmotoren erfolgreich getestet. Die Methanerzeugung auf dem Mond könnte die Kosten für die Versorgung von der Erde erheblich senken.

Ein weiterer großer Vorteil dieser Methode ist ihre lokale Anwendbarkeit. Anstatt den Katalysator von der Erde transportieren zu müssen, nutzt das Verfahren den Mondboden selbst, wodurch Transportkosten gesenkt und der technische Aufwand minimiert werden.

Angesichts von Missionen wie NASAs Artemis III, die bis 2027 die Rückkehr von Menschen zum Mond zum Ziel haben, ist jetzt der ideale Zeitpunkt, diese bahnbrechenden Technologien in der Praxis zu erproben.

Herausforderungen beim Betrieb auf dem Mond

Illustration einer hypothetischen Basis auf dem Mond (Foto: ESA).

Trotz des Potenzials bleiben Experten vorsichtig. Der Planetenphysiker Philip Metzger von der University of Central Florida merkt an, dass Mondregolith stark isolierend ist, was eine gleichmäßige Erwärmung erschweren könnte – ein Schlüsselfaktor für die Gewinnung ausreichender Wassermengen in kurzer Zeit.

Ein weiteres Problem ist der Kohlendioxideintrag. Obwohl CO₂ ein Nebenprodukt der Atemluft von Astronauten ist, beträgt die produzierte Menge nur etwa ein Zehntel der für die Reaktion benötigten Menge. Daher sind effiziente CO₂-Abscheidungs- und Recyclingsysteme erforderlich, oder CO₂ muss von der Erde transportiert werden, was dem Ziel der „lokalen Ressourcen-Selbstversorgung“ entgegenwirkt.

Metzger stellte auch die katalytische Leistungsfähigkeit des Mondregoliths in Frage. Er schlug die Verwendung eines industriellen Katalysators wie Ni/Kieselguhr vor, der eine bessere katalytische Leistung bieten, leicht wiederverwendet und in einem Arbeitsgang transportiert werden könnte.

Langfristig gesehen könnte dies eine wirtschaftlichere Option sein als die Verwendung von Tonnen minderwertigen Regoliths.

Quelle: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/thanh-cong-chiet-xuat-nuoc-va-oxy-tu-bui-dat-bang-anh-sang-mat-troi-20250718100634950.htm