Новая технология, разработанная китайскими исследователями, способна помочь космонавтам получать воду и топливо прямо на поверхности Луны во время предстоящих миссий. Для извлечения воды и преобразования углекислого газа в кислород и топливо ученые использовали образцы лунного грунта, доставленные миссией «Чанъэ-5». Это открытие создает возможности для разработки независимых систем поддержки жизни для продолжительных лунных экспедиций.
В Шэньчжэне, Китайский университет Гонконга провел исследование под руководством Лу Вана, в котором процессы извлечения воды и преобразования CO₂ были объединены в единую систему, использующую солнечную энергию. Это позволило разработать энергоэффективный и экономичный метод, который потенциально может послужить основой для автономных космических миссий.
«Мы не могли себе представить, какие удивительные свойства может обладать лунный грунт », — отметил Ван. «Объединение процессов добычи воды и фотокаталитического разложения CO₂ позволяет повысить энергоэффективность и сократить расходы на создание необходимой инфраструктуры ».
Недавнее исследование не является первым, предлагающим метод извлечения воды на Луне. Предыдущие работы также указывали на возможность использования местных ресурсов, что делает эти новые результаты особенно многообещающими.
Вода на Луне: вызовы и перспективы
На протяжении многих лет космические агентства видят в Луне промежуточную базу для дальнейших космических исследований. Но создание запасов воды и топлива для космонавтов по-прежнему представляет собой серьезную логистическую задачу.
Организация производства воды непосредственно на поверхности спутника может принципиально преобразовать стратегию космических миссий. Тем не менее, специалисты отмечают, что значительные объемы производства осуществимы только в конкретных районах Луны, где достоверно зафиксировано наличие водяного льда.
«Процесс этот требует добычи воды, поэтому подходят для него исключительно полярные регионы, характеризующиеся вечной тенью », — пояснил колишній фахівець NASA Джон Грунер. « Именно в этом месте находятся необходимые водные ресурсы, которые обеспечат функционирование систем жизнеобеспечения и производство ракетного топлива ».
Роль ильменита в производстве топлива
Согласно исследованиям китайских ученых, лунный грунт содержит ильменит, минерал, который может использоваться для преобразования CO₂ в ценные вещества. В ходе эксперимента, ильменит в фототермическом реакторе нагревался солнечным светом, что приводило к химическим реакциям с образованием угарного газа и водорода – необходимых компонентов для получения кислорода и углеводородного топлива.
Исследователи утверждают, что данный подход превосходит традиционные многоступенчатые методы. Тем не менее, Грунер указывает на то, что различия в составе лунного грунта, суровые условия окружающей среды и радиация способны создать трудности при использовании этой технологии.
Будущее технологии
Несмотря на перспективность разработки китайских специалистов, пока не определено, будет ли она применена в ближайших космических миссиях NASA, в частности в рамках программы «Артемида».
«На текущий момент у меня нет информации о том, чтобы подобные процедуры планировались к использованию в будущих миссиях », — отметил Грунер. «Придется подождать и понаблюдать за развитием этой технологии ».
Исследование опубликовано в журнале .