Kiedy myślimy o kolonizacji Księżyca, przed oczami zazwyczaj stają nam bazy, może jakieś "przejawy" małego przemysłu księżycowego i astronauci poruszający się nieco niezdarnie w skafandrach. Jednak za każdym ambitnym planem stoi jedna, często niedoceniana kwestia: jak zapewnić tam wystarczające ilości wody, tlenu i paliwa, by życie na księżycowej było czymś więcej, jak tylko ciągłą walką o zasoby?
Przez dekady księżycowy regolit – szara, pyłowa substancja pokrywająca powierzchnię naszego naturalnego satelity – był traktowany raczej jako przeszkoda niż potencjalny zasób. To właśnie on oblepiał skafandry astronautów misji Apollo, niszczył sprzęt i utrudniał pracę. Teraz okazuje się, że ta sama gleba może być kluczem do rozwiązania problemu zaopatrzenia przyszłych kolonii. Zespół naukowców z Chińskiego Uniwersytetu w Hongkongu, pod kierownictwem Lu Wanga, pokazał, że prosty reaktor wykorzystujący światło słoneczne oraz dwutlenek węgla wydychany przez astronautów potrafi z księżycowego pyłu produkować wodę, tlen i paliwo.
Proces, który opracowali badacze, działa na zasadzie synergii między światłem słonecznym, ciepłem i składem chemicznym regolitu. Najpierw energia słoneczna uwalnia z gleby uwięzioną tam wodę. Następnie, gleba – bogata w różnorodne minerały – pełni rolę katalizatora w reakcji wody z dwutlenkiem węgla. Rezultat? Powstaje mieszanina wodoru, tlenu i tlenku węgla. Substancje te mogą zostać wykorzystane zarówno jako paliwo do pojazdów kosmicznych, jak i do generowania powietrza oraz wody: niezbędnych do podtrzymania życia przyszłych pionierów.
Kluczowym elementem tej chemicznej układanki jest ilmenit – minerał powszechny na Księżycu, który skutecznie katalizuje reakcję. Jego obecność w regolicie sprawia, że pył księżycowy staje się nie tylko uciążliwym "tubylcem", ale realnym surowcem do wykorzystania w procesach przemysłowych na naszym naturalnym satelicie.
Ważnym krokiem w tych badaniach było wykorzystanie autentycznych próbek regolitu, które na Ziemię dostarczyła chińska misja Chang'e 5. Wcześniejsze badania często bazowały na symulowanych próbkach gleby księżycowej, co rodziło wątpliwości co do prawidłowości ich wyników. Tym razem naukowcy pracowali na materiale, który rzeczywiście pochodzi z Księżyca – co znacząco zwiększa wiarygodność całego przedsięwzięcia.
Badacze podkreślają jednak, że nawet prawdziwe próbki regolitu są niejednorodne, co może komplikować proces na dużą skalę. Niejednolitość składu chemicznego gleby w różnych obszarach Księżyca oznacza, że każdy reaktor będzie musiał być adaptowalny do lokalnych warunków, a skuteczność będzie zależała od regionu, w którym będzie działać. Wymagane są więc dalsze badania w tej materii.
Haihui Joy Jiang z Uniwersytetu w Sydney zauważa, że choć technologia "rokuje", przed naukowcami stoi wiele dodatkowych problemów. Na Księżycu panują ekstremalne warunki: drastyczne wahania temperatury od -180°C w nocy do ponad 120°C w dzień, niemal absolutna próżnia, intensywne promieniowanie słoneczne i niska grawitacja. To środowisko radykalnie różni się od laboratoryjnych warunków na Ziemi i stawia wysokie wymagania przed każdym urządzeniem mającym tam działać. Wszystko, co tam zabierzemy, ma działać długo i bez awarii. Jak przygotować sprzęt na Księżyc, by za chwilę nie stał się tylko kupą złomu?
Problemem jest także dostępność dwutlenku węgla. Ilość CO2 wydychanego przez astronautów może być niewystarczająca, by zaspokoić potrzeby dużej kolonii. Być może konieczne będzie dostarczanie go z Ziemi lub poszukiwanie innych, bardziej efektywnych źródeł tego gazu na miejscu.
Czytaj również: Ziemia nie jest „samotna”. Ma swoje… miniksiężyce
Mimo wszystko to ważny krok w stronę uczynienia z Księżyca bardziej samowystarczalnego środowiska. Możliwość produkcji kluczowych zasobów z lokalnie dostępnych materiałów to ogromnie ważna kwestia w rozwoju długoterminowych misji kosmicznych. Obniżenie kosztów transportu, minimalizacja konieczności dostaw z Ziemi oraz stworzenie stabilnej, lokalnej infrastruktury przemysłowej to cele, które mogą uczynić kolonizację Księżyca ekonomicznie osiągalną. A o to przecież nam chodzi i jest to jeden z najważniejszych problemów, jakie musimy rozwiązać, jeżeli myślimy poważnie o naszej długiej bytności na Księżycu.
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
