Успішно витягли воду та кисень з пилу за допомогою сонячного світла

(Ден Трі) - Китайські вчені успішно видобули воду, кисень та метан з місячного пилу, використовуючи лише сонячне світло, відкривши шлях до ресурсної самозабезпеченості космічних місій.

Це революційний крок вперед у зусиллях зі створення середовищ існування за межами Землі.

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

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

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

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

Процес працює шляхом концентрації сонячного світла для нагрівання місячного пилу до 200°C, вивільняючи воду, замкнену в мінералах, таких як ільменіт. Потім, коли до суміші додається CO₂, 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 китайська Landspace, успішно випробували двигуни на рідкому метані. Створення метану на Місяці може значно зменшити вартість поповнення запасів з Землі.

Ще однією важливою перевагою цього методу є його локальність. Замість транспортування каталізатора із Землі, у процесі використовується сам місячний ґрунт, що зменшує транспортні витрати та мінімізує технічні системи.

З огляду на те, що місії, такі як Artemis III від NASA, заплановані на повернення людей на Місяць до 2027 року, зараз саме час для польових випробувань цих новаторських технологій.

Труднощі з роботою на Місяці

Ілюстрація гіпотетичної бази на Місяці (Фото: ESA).

Незважаючи на потенціал, експерти залишаються обережними. Планетарний фізик Філіп Мецгер з Університету Центральної Флориди зазначає, що місячний реголіт має високу ізоляційну здатність, що може ускладнити його рівномірне нагрівання, що є ключовим фактором для видобутку достатньої кількості води за короткий проміжок часу.

Ще однією проблемою є надходження вуглекислого газу. Хоча CO₂ є побічним продуктом дихання астронавтів, його кількість становить лише близько однієї десятої від необхідної для реакції. Тому необхідні ефективні системи уловлювання та переробки CO₂, інакше CO₂ має транспортуватися із Землі, що суперечить меті «самозабезпечення місцевими ресурсами».

Мецгер також поставив під сумнів каталітичну ефективність місячного реголіту. Він запропонував використовувати промисловий каталізатор, такий як нікель/кізельгур, який міг би забезпечити кращу каталітичну ефективність, легко використовувати повторно та транспортувати за один раз.

У довгостроковій перспективі це може бути більш економічним варіантом, ніж використання тонн реголіту з низьким продуктивністю.

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