Sunčeva svetlost i mesečeva prašina: Naučnici otkrili način za proizvodnju kiseonika i goriva na Mesecu

U velikom iskoraku ka ostvarenju stalne ljudske prisutnosti na Mesecu, tim naučnika sa Kineskog univerziteta u Hong Kongu (Shenzhen), u saradnji sa drugim institucijama, razvio je metodu koja koristi sunčevu svetlost i mesečevu prašinu za dobijanje kiseonika, vode i raketnog goriva. Ova inovacija mogla bi u budućnosti omogućiti astronautima da prežive i putuju dalje kroz svemir bez potpunog oslanjanja na resurse sa Zemlje.

„Nikada nismo u potpunosti mogli da zamislimo ‘magiju’ koju poseduje mesečeva prašina“, izjavio je Lu Wang, vodeći autor studije objavljene u naučnom časopisu Joule. „Najveće iznenađenje za nas bio je uspeh ove integrisane metode.“

Više od obične vode

Na Zemlji, voda je svakodnevna potreba. U svemiru, ona postaje dragocena valuta. Astronautima je potrebna ne samo za hidrataciju, već i kao sirovina za dobijanje kiseonika i vodonika – osnovnih sastojaka za disanje i raketno gorivo. Ali voda je teška, a njeno transportovanje van Zemljine orbite izuzetno skupo – prema studiji, čak 21.000 dolara po litru. Za višemesečne misije, to postaje logistički i finansijski neodrživo.

Blago u mesečevoj prašini

Zahvaljujući kineskoj misiji Chang’E-5, naučnici danas znaju da lunarna prašina sadrži male količine vode, zarobljene unutar minerala i staklastih struktura nastalih udarima meteora ili dejstvom sunčevog vetra. Jedan od ključnih minerala u ovom procesu je ilmenit – tamni oksid bogat gvožđem i titanijumom, koji pomaže u oslobađanju i pretvaranju ovih elemenata.

Prethodni pokušaji da se voda izdvoji iz mesečeve prašine zahtevali su kompleksne i energetski zahtevne procese. Nova metoda donosi revoluciju: sve se obavlja korišćenjem Sunčeve energije, bez dodatnih hemikalija.

Kako funkcioniše fototermalna kataliza

Tim istraživača iskoristio je efekat poznat kao fototermalna kataliza – proces u kojem se svetlosna energija direktno pretvara u toplotu. Lunarni uzorci su zagrejani koncentrisanim sunčevim zracima na oko 250 stepeni Celzijusa, pri čemu se voda iz prašine oslobađa u vidu pare. Ta para se zatim meša sa ugljen-dioksidom i pretvara u tri korisna proizvoda: kiseonik, vodonik i ugljen-monoksid.

Najvažnije je što je ceo proces sproveden bez dodatnih hemijskih sredstava i sa realnim uzorcima sa Meseca, što dokazuje njegovu održivost u stvarnim uslovima.

Sledeći korak: korišćenje lokalnih resursa

Ova tehnologija predstavlja praktičnu primenu koncepta poznatog kao „in situ iskorišćavanje resursa“ (ISRU) – ideje da svemirske misije koriste ono što je dostupno na licu mesta umesto da sve donose sa Zemlje. Ako ova metoda postane primenljiva u većem obimu, astronauti će moći da na Mesecu proizvode sopstveni kiseonik, vodu i gorivo, čime bi se otvorila vrata za duže misije i izgradnju stalne lunarne baze.

Zamislite sistem koji danju koristi sunčevu energiju za generisanje kiseonika, a noću sakuplja ugljen-dioksid iz astronautovog daha, pretvarajući Mesečev pejzaž u funkcionalnu „fabriku života“.

Izazovi ostaju

Iako su rezultati laboratorijskih testova obećavajući, postoji niz prepreka za implementaciju na samom Mesecu. Lunarni teren je neujednačen, temperature se kreću od -173°C noću do preko 121°C danju, a jaka solarna radijacija i nedostatak atmosfere predstavljaju dodatne komplikacije.

Takođe, količina CO₂ koju astronauti izdišu nije dovoljna za neprekidan rad sistema, pa bi bilo potrebno obezbediti dodatne izvore, poput zamrznutog suvog leda.

Međutim, i pored ovih izazova, Lu Wang i njegov tim veruju da su na pravom putu. Sledeći koraci uključuju unapređenje katalizatora, razvoj otpornijih reaktora i testiranje u realnijim lunarnim uslovima.

Budućnost svemirskih baza

Ova tehnologija ima potencijal da promeni način na koji posmatramo istraživanje svemira. Ako astronauti mogu da žive i rade koristeći ono što zateknu na Mesecu, čovečanstvo bi moglo da napravi prvi pravi korak ka dugoročnom boravku van Zemlje – i to zahvaljujući običnoj prašini i moći sunca.