Udane wydobycie wody i tlenu z pyłu glebowego za pomocą światła słonecznego.

(Gazeta Dan Tri) - Chińskim naukowcom udało się wydobyć wodę, tlen i metan z pyłu księżycowego, wykorzystując wyłącznie światło słoneczne, co otwiera drogę do samowystarczalności surowcowej na potrzeby misji kosmicznych.

To rewolucyjny krok w kierunku budowy pozaziemskich siedlisk.

Odkrycie to nie tylko otwiera nowe perspektywy technologiczne, ale również daje nadzieję na utworzenie wewnętrznego łańcucha dostaw na Księżycu, gdzie koszt transportu galonu wody może wynieść nawet 83 000 dolarów.

Badania przeprowadzone przez zespół naukowców z Chińskiego Uniwersytetu w Hongkongu (Chiny) koncentrowały się na opracowaniu zintegrowanego procesu składającego się z jednego kroku.

Zatem regolit nie jest stosowany tylko do wydobywania wody, ale działa również jako katalizator w reakcjach chemicznych z dwutlenkiem węgla (CO₂) w celu wytwarzania tlenu i metanu (CH₄).

Próbki gleby księżycowej zebrane przez sondę Chang'e 5 (zdjęcie: VCG).

Proces ten polega na skupieniu światła słonecznego, aby ogrzać pył księżycowy do 200°C, uwalniając wodę „uwięzioną” w minerałach takich jak ilmenit. Następnie, po wprowadzeniu CO₂ do mieszanki, ilmenit działa jak katalizator fototermiczny, umożliwiając wodzie reakcję z CO₂, w wyniku której powstaje tlen i metan.

Warto zauważyć, że metan jest uważany za lepsze potencjalne paliwo w misjach kosmicznych niż wodór, ze względu na jego zdolność do utrzymywania stabilnego stanu ciekłego, co ułatwia jego przechowywanie i eksploatację.

Organizacje takie jak NASA i firmy prywatne, takie jak Landspace (Chiny), z powodzeniem przetestowały silniki wykorzystujące ciekły metan. Wytwarzanie metanu bezpośrednio na Księżycu mogłoby znacznie obniżyć koszty dostaw z Ziemi.

Kolejną istotną zaletą tej metody jest jej lokalizacja. Zamiast transportu katalizatorów z Ziemi, proces wykorzystuje glebę księżycową, co obniża koszty transportu i upraszcza system techniczny.

W obliczu oczekiwanych misji, takich jak Artemis III agencji NASA, które mają umożliwić ludziom powrót na Księżyc w 2027 r., jest to doskonała okazja do przeprowadzenia testów terenowych tych przełomowych technologii.

Wyzwania związane z operacją na Księżycu

Ilustracja hipotetycznej bazy na Księżycu (zdjęcie: ESA).

Chociaż ta metoda ma ogromny potencjał, eksperci zachowują ostrożność. Fizyk planetarny Philip Metzger z University of Central Florida zauważa, że ​​księżycowy regolit ma silne właściwości izolacyjne, co może utrudniać równomierne nagrzewanie. Jest to kluczowy czynnik w pozyskiwaniu wystarczającej ilości wody w krótkim czasie.

Kolejny problem leży w ilości dwutlenku węgla. Chociaż CO₂ jest produktem ubocznym oddychania astronautów, jego ilość stanowi zaledwie około jednej dziesiątej ilości niezbędnej do przeprowadzenia reakcji. Dlatego potrzebny jest wydajny system wychwytywania i recyklingu CO₂ lub CO₂ musi być transportowany z Ziemi, co jest sprzeczne z celem „samowystarczalności zasobów na miejscu”.

Ponadto Metzger zakwestionował również wydajność katalityczną regolitu księżycowego. Zasugerował użycie katalizatorów przemysłowych, takich jak Ni/Kieselguhr, które mogłyby zapewnić lepszą wydajność katalityczną, być łatwe w ponownym użyciu i nadają się do transportu tylko raz.

Na dłuższą metę może to być bardziej ekonomiczne rozwiązanie niż stosowanie ton mało wydajnego regolitu.

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