Успішне вилучення води та кисню з ґрунтового пилу за допомогою сонячного світла.

(Газета «Дан Трі») – Китайські вчені успішно видобули воду, кисень і метан з місячного пилу, використовуючи лише сонячне світло, відкривши шлях до ресурсної самозабезпеченості космічних місій.

Це революційний крок у зусиллях зі створення позаземних середовищ існування.

Це відкриття не лише відкриває технологічні перспективи, але й обіцяє створити внутрішній ланцюг поставок на Місяці, де вартість транспортування галона води може сягати 83 000 доларів.

Дослідження, проведене командою вчених з Китайського університету Гонконгу (Китай), було зосереджено на розробці одноетапного інтегрованого процесу.

Відповідно, реголіт використовується не лише для видобутку води, але й діє як каталізатор у хімічних реакціях з вуглекислим газом (CO₂) для утворення кисню та метану (CH₄).

Зразки місячного ґрунту, зібрані зондом «Чан'е-5» (Фото: VCG).

Цей процес працює шляхом фокусування сонячного світла для нагрівання місячного пилу до 200°C, вивільняючи воду, «замкнену» в мінералах, таких як ільменіт. Потім, коли CO₂ вводиться в суміш, ільменіт діє як фототермічний каталізатор, дозволяючи воді реагувати з CO₂ з утворенням кисню та метану.

Примітно, що метан вважається більш ідеальним потенційним паливом, ніж водень, для космічних місій, завдяки своїй здатності підтримувати стабільний рідкий стан, що полегшує зберігання та експлуатацію.

Такі організації, як NASA, та приватні компанії, як Landspace (Китай), успішно випробували двигуни, що використовують рідкий метан. Генерація метану безпосередньо на Місяці може значно зменшити вартість поповнення запасів з Землі.

Ще однією значною перевагою цього методу є його локальність. Замість транспортування каталізаторів із Землі, процес використовує місячний ґрунт, що зменшує транспортні витрати та спрощує технічну систему.

З огляду на те, що місії, подібні до Artemis III від NASA, очікують повернення людей на Місяць у 2027 році, це чудова нагода для проведення польових випробувань цих новаторських технологій.

Труднощі з роботою на Місяці

Ілюстративне зображення гіпотетичної бази на Місяці (Фото: ESA).

Хоча цей метод має великий потенціал, експерти залишаються обережними. Планетарний фізик Філіп Мецгер з Університету Центральної Флориди зазначає, що місячний реголіт має високі ізоляційні властивості, що може ускладнити рівномірне нагрівання. Це ключовий фактор для видобутку достатньої кількості води за короткий проміжок часу.

Ще одна проблема полягає у надходженні вуглекислого газу. Хоча CO₂ є побічним продуктом дихання астронавтів, його кількість становить лише приблизно одну десяту від того, що потрібно для реакції. Тому потрібна ефективна система уловлювання та переробки CO₂, інакше CO₂ має транспортуватися із Землі, що суперечить меті «самозабезпечення ресурсами на місці».

Крім того, Мецгер також поставив під сумнів каталітичну ефективність місячного реголіту. Він запропонував використовувати промислові каталізатори, такі як нікель/кізельгур, які могли б забезпечити кращу каталітичну ефективність, бути легко використовуваними повторно та транспортуватися лише один раз.

У довгостроковій перспективі це може бути більш економічним варіантом, ніж використання тонн низькоефективного реголіту.

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