В атмосфере нашей Луны недостаточно кислорода, чтобы мы могли дышать. Но исследователи считают, что верхний слой поверхности нашего спутника, состоящий из знаменитого реголита, может содержать достаточно этого элемента, необходимого для жизни человека, чтобы позволить колонизацию. При условии, что мы сможем его извлечь!
Большой шаг вперед. Затем небольшой шаг назад. Именно такой темп уже несколько месяцев задает вальс нашего возвращения на Луну. Хотя главная цель остается неизменной: в конечном итоге построить обитаемую базу на нашем естественном спутнике. В то время как НАСА только что перенесло сроки реализации своей программы «Артемида» на 2025 год, Китай и Россия намерены начать строительство лунной станции уже в 2026 году. Однако прежде чем это произойдет, необходимо обеспечить наличие определенных жизненно важных ресурсов. Конечно же, вода. Но также и кислород.
Помните, что атмосфера нашей Луны тонкая. Состоит в основном из водорода, неона и аргона. А человеку прежде всего нужен … кислород. И уже некоторые рассматривают решения по его производству на месте. Например, Европейское космическое агентство (ЕКА), а также Австралийское космическое агентство и НАСА разрабатывают технологии, способные извлекать его из лунного реголита, этого слоя скал, гравия, камней или мелкой пыли, покрывающей поверхность Луны.
Потому что на нашем спутнике мы находим много минералов, содержащих кислород: например, кремнезем или оксиды железа или даже магния. Мы находим их в первозданном виде, нетронутыми. Не подвергаясь изменениям, как на нашей земле, организмами, которые за несколько миллионов лет превратили бы ее в собственно почву.
Извлечение кислорода путем электролиза
Таким образом, на Луне будет огромный запас кислорода. Насколько это здорово? Что ж, по мнению исследователей, реголит будет состоять примерно из 45% кислорода. Однако, если рассматривать только поверхность — поскольку остается неясным, какие у нее есть более глубокие породы, — каждый кубический метр реголита будет содержать в среднем 1,4 тонны минералов. Что эквивалентно 630 килограммам кислорода. Достаточно для того, чтобы человек мог дышать в течение примерно двух лет.
Если предположить, что глубина реголита составляет от десяти метров, то Луна в конечном итоге сможет обеспечить восемь миллиардов человеческих поселенцев кислородом, достаточным для жизни в течение примерно 100 000 лет. Эта цифра должна быть сопоставима с эффективностью, с которой наши инженеры смогут извлечь кислород из реголита. Чтобы извлечь этот ценный элемент, необходимо мобилизовать много энергии для разрушения прочных связей, которые он имеет тенденцию образовывать. Например, путем электролиза.
На Земле кислород, которого достаточно много в воздухе, которым мы дышим, рассматривается как побочный продукт электролиза. На Луне это станет ее основным продуктом. Исследователи планируют сделать работу устойчивой, полагаясь, в частности, на солнечную энергию. Тем не менее это не так просто. Потому что, прежде чем мы сможем приступить к электролизу, оксиды металлов, обнаруженные на Луне в твердой форме, должны быть преобразованы в жидкую форму. В том числе, используя тепло. Но транспортировка всего полезного оборудования на Луну и обеспечение его работы сегодня остается сложной задачей.