Китайские исследователи разработали установку, позволяющую извлекать воду из лунного грунта и использовать ее для извлечения кислорода из углекислого газа и производства ракетного топлива, и успешно протестировали ее работу на образцах грунта, доставленного на Землю миссией "Чанъэ-5". Описание технологии и результаты ее проверки были представлены в статье в научном журнале Joule.
"Нас сильно удивило то, что разработанный нами интегрированный подход по извлечению воды и расщеплению СО2 оказался столь успешным. Совмещение этих технологий позволит заметно повысить энергетическую эффективность инфраструктуры будущих лунных баз и значительным образом снизить стоимость и сложность этих компонентов", – заявил доцент Китайского университета Гонконга (Шэньчжэнь) Ван Лу, чьи слова приводит пресс-служба журнала.
Как отмечают исследователи, разработанная ими технология предназначена решить одну из самых важных проблем, препятствующих колонизации Луны и постройке постоянных поселений на ее территории, – обеспечить будущие колонии топливом, кислородом и водой. По текущим оценкам ученых, доставка 1 кг этих материалов на Луну обойдется примерно в 20 тыс. долларов США, тогда как для обеспечения жизни одного человека в космосе нужно порядка двух десятков литров жидкости в сутки.
Недавно китайские ученые обнаружили, что лунный грунт, доставленный на Землю миссией "Чанъэ-5", содержит в себе много ионов водорода, которые попали в почву Луны вместе с материей солнечного ветра. Это натолкнуло их на мысль, что данные частицы можно использовать для получения больших количеств воды с минимальными расходами энергии. Для решения этой задачи химики создали установку, которая нагревает этот грунт до температуры в 120-430 градусов Цельсия путем концентрации солнечного света.
Данный нагрев ведет к запуску цепочки реакций, которая приводит к выделению большого количества горячего водного пара в окружающую среду. Этот пар, как обнаружили исследователи, можно заставить активно взаимодействовать с молекулами СО2 в присутствии некоторых типов лунных горных пород, что ведет к образованию кислорода, водорода и угарного газа, который впоследствии можно превратить в ракетное топливо.
Работу этой технологии исследователи успешно проверили как на образцах грунта с "Чанъэ-5", так и на их подобиях, созданных из схожего набора минералов в земной лаборатории. Как надеются ученые, созданные ими установки и их более совершенные версии позволят превратить Луну в своеобразную космическую "базу снабжения" для долгосрочных экспедиций в дальний космос и на другие планеты Солнечной системы.
