Китайские учёные обнаружили в лунных образцах вещества, которые могут служить катализаторами для производства углеводородов и кислорода. Такое открытие может стать основой для технологического процесса, дающего будущим колонистам ресурсы для жизни на Луне и топливо для возвращения на Землю.
Пятьдесят лет назад человечество совершило один из величайших подвигов — посещение другой небесной планеты. Программа «Аполлон», несомненно, имела огромные научные достижения, но трудно отрицать, что в первую очередь это был проект, реализованный ради победы в «Лунной гонке». Будущие миссии к естественному спутнику Земли направлены на подготовку к долгосрочному пребыванию людей на нем. Для этого необходимы технологии, позволяющие использовать ресурсы прямо на месте.
На Луне преобладают солнечный свет и реголит. Вода в виде льда присутствует достаточно, и это наблюдается не только в постоянно затененных кратерах приполярных районов, но и… в недрахНе брать топливо и кислород обратно — разумно. Как же тогда обеспечивать выработку этих ресурсов на месте, чтобы освободить место для еды и научных приборов?
Вода разлагается на кислород и водород электролизом, требующим энергии, которую можно получить из солнечного света. Метан может служить топливом, поскольку существуют реакции для его получения из водорода и углекислого газа. Китайские учёные предлагают замкнутый цикл, объединяющий оба процесса, названный «внеземным фотосинтезом». опубликовано в журнале Joule.
В лунном реголите, доставленном на Землю аппаратом «Чанъэ-5» в 2020 году, обнаружены соединения, богатые железом и титаном, которые могут быть ключевыми компонентами «внеземного фотосинтеза». Исследователи провели эксперименты, подтверждающие их эффективность в качестве катализаторов электролиза воды, а также фототермического преобразования углекислого газа в метан и метанол.
Схема всего цикла выглядит так: сначала воду разлагают на водород и кислород. Водород используется далее, а кислород запасается как окислитель для полета домой и обогащения воздуха на лунной базе. Затем фототермически преобразуют углекислоту и водород в метанол и метан. CO2Жилые модули и сухой лед, который предположительно есть на Луне, могут использоваться в качестве источников атмосферы. тоже много).
В идеальном случае строителям лунной базы потребуется только резервный запас воздуха и воды, а также оборудование. Остальные ресурсы можно получить из лунных залежей, включая расходные материалы — катализаторы.