Успешно извлекли воду и кислород из пыли с помощью солнечного света

(Дань Три) - Китайские ученые успешно извлекли воду, кислород и метан из лунной пыли, используя только солнечный свет, что открывает путь к ресурсной самодостаточности для космических миссий.

Это революционный шаг вперед в деле создания среды обитания за пределами Земли.

Это открытие не только открывает технологические возможности, но и обещает наладить внутреннюю цепочку поставок на Луне, где стоимость транспортировки галлона воды может достигать 83 000 долларов.

Исследование было проведено группой ученых из Китайского университета Гонконга (Китай), сосредоточившихся на разработке одноэтапного процесса интеграции.

Соответственно, реголит не только используется для извлечения воды, но и выступает катализатором химических реакций с углекислым газом (CO₂) с образованием кислорода и метана (CH₄).

Образцы лунного грунта, собранные зондом «Чанъэ-5» (Фото: VCG).

Процесс основан на концентрации солнечного света для нагрева лунной пыли до 200 °C, что приводит к высвобождению воды, содержащейся в минералах, таких как ильменит. Затем, при добавлении CO₂ в смесь, ильменит действует как фототермический катализатор, позволяя воде вступать в реакцию с CO₂ с образованием кислорода и метана.

Примечательно, что метан считается более идеальным потенциальным топливом, чем водород, для космических миссий благодаря своей способности сохранять стабильное жидкое состояние, что упрощает его хранение и эксплуатацию.

Такие организации, как НАСА, и частные компании, например, Landspace (Китай), успешно испытали двигатели, работающие на жидком метане. Производство метана на Луне может значительно снизить стоимость его поставок с Земли.

Ещё одним важным преимуществом этого метода является его локальность. Вместо необходимости доставлять катализатор с Земли, процесс использует сам лунный грунт, что снижает транспортные расходы и минимизирует технические затраты.

Учитывая, что такие миссии, как «Артемида III» НАСА, должны вернуть людей на Луну к 2027 году, сейчас самое подходящее время для полевых испытаний этих революционных технологий.

Проблемы при работе на Луне

Иллюстрация гипотетической базы на Луне (Фото: ЕКА).

Несмотря на потенциал, эксперты сохраняют осторожность. Планетолог Филип Метцгер из Университета Центральной Флориды отмечает, что лунный реголит обладает высокими изолирующими свойствами, что может затруднить его равномерный нагрев — ключевой фактор для извлечения достаточного количества воды за короткий период времени.

Другая проблема заключается в источнике углекислого газа. Хотя CO₂ является продуктом дыхания астронавтов, его количество составляет всего лишь около одной десятой от необходимого для реакции. Следовательно, необходима эффективная система улавливания и переработки CO₂, или же CO₂ необходимо транспортировать с Земли, что противоречит цели «самообеспеченности местными ресурсами».

Метцгер также усомнился в каталитических свойствах лунного реголита. Он предложил использовать промышленный катализатор, например, никель-кизельгуровый, который был бы более эффективным, многоразовым и транспортабельным.

В долгосрочной перспективе это может оказаться более экономичным вариантом, чем использование тонн низкорентабельного реголита.

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