Zamienią księżycowy pył w wodę i paliwo. Oto jak będzie wyglądać kolonizacja Srebrnego Globu

Czy człowiek może przeżyć na Księżycu bez nieustannego transportowania zasobów z Ziemi? Naukowcy z Chin twierdzą, iż tak i właśnie zaprezentowali nowatorską metodę, która może zrewolucjonizować sposób, w jaki myślimy o długoterminowym pobycie poza Ziemią.

Zespół badaczy z Chińskiego Uniwersytetu w Hongkongu (Shenzhen) opracował technologię, dzięki której można nie tylko wydobywać wodę z księżycowego gruntu, ale też przekształcać ją w paliwo i tlen niezbędny do oddychania. I co najważniejsze, przetestowali ją na prawdziwym materiale z Księżyca.

Księżycowy regolit, pył pełen niespodzianek

Na pierwszy rzut oka księżycowy regolit, czyli powierzchniowy pył pokrywający Srebrny Glob, nie wygląda na coś, co mogłoby uratować życie astronauty. A jednak to właśnie z niego chińscy naukowcy wydobyli wodę, najważniejszy zasób dla każdej przyszłej bazy księżycowej.

Jak? Dzięki strategii fototermicznej, czyli przekształcaniu światła w ciepło. To ciepło służy do rozbijania związków chemicznych, w tym wypadku cząsteczek zawierających wodór i tlen.

Regolit zebrany przez Chang’E-5 na dnie reaktora fototermicznego.

Oczywiście sam fakt wydobycia wody to dopiero połowa sukcesu. Największy przełom polega na tym, iż zespół opracował zintegrowany proces, który nie tylko pozyskuje wodę, ale także natychmiast wykorzystuje ją do produkcji tlenu oraz paliwa: wodoru i tlenku węgla. To wszystko w jednym kroku, co może znacząco obniżyć koszty i skomplikowanie infrastruktury potrzebnej na Księżycu.

Cena za litr wody? Kosmiczna

Problem jest jak najbardziej realny. Transport litra wody z Ziemi na Księżyc kosztuje dziś choćby 21,8 tys. dol. (ok. 80 tys. zł). A człowiek potrzebuje jej nie tylko do picia, woda służy również do chłodzenia systemów, uprawy roślin, produkcji paliwa czy tlenu do oddychania.

Dlatego właśnie naukowcy na całym świecie głowią się nad tym, jak wykorzystać lokalne surowce. Chińczycy w najnowszym badaniu opublikowanym w prestiżowym czasopiśmie Joule pokazują, iż da się to zrobić lepiej i taniej niż dotychczas sądzono.

I co najciekawsze, nie opierają się wyłącznie na symulacjach. Ich eksperymenty przeprowadzono na próbkach księżycowego gruntu przywiezionych przez sondę Chang’e 5, która w 2020 r. wylądowała na północno-zachodniej części widocznej strony Księżyca.

Więcej na Spider’s Web:

Nie tylko woda. Również powietrze i paliwo

Nowy system ma jeszcze jedną kluczową zaletę: jest energooszczędny. Tradycyjne metody rozbijania wody na tlen i wodór wymagają sporych ilości energii. Tutaj cały proces odbywa się dzięki koncentracji światła, bez potrzeby stosowania skomplikowanych instalacji czy ogromnych źródeł energii.

A co najważniejsze, wytworzony wodór i tlen mogą posłużyć nie tylko do oddychania, ale też jako składniki rakietowego paliwa. To oznacza, iż przyszłe misje mogłyby same produkować paliwo do podróży powrotnych lub dalszych lotów, na przykład na Marsa.

Zbliżenie na odcisk stopy astronauty w regolicie księżycowym, sfotografowany przez 70-milimetrową kamerę umieszczoną na powierzchni Księżyca podczas misji Apollo 11. Fot. NASA

Chińscy naukowcy zaproponowali również innowacyjny sposób recyklingu dwutlenku węgla wydychanego przez astronautów. Ich system może przekształcać CO2 w tlenek węgla i wodór, które z kolei można wykorzystać jako paliwo lub surowiec chemiczny. To istotne, bo zamknięty obieg materiałów jest podstawą każdej długoterminowej misji kosmicznej.

Chińska ofensywa kosmiczna

Jeszcze dwie dekady temu nikt nie traktował Chin poważnie w kontekście eksploracji kosmosu. Dziś to zupełnie inna historia. Pekin wysyła własnych astronautów na orbitę, buduje swoją stację kosmiczną Tiangong, a plany przewidują załogową misję na Księżyc już w ciągu dekady. Co więcej, według oficjalnych dokumentów Chiny chcą zbudować stałą bazę księżycową do 2035 r.

Jeśli opracowana właśnie technologia rzeczywiście zadziała w realnych warunkach księżycowych, a nie tylko w laboratorium, może stać się fundamentem dla tej bazy. Choć oczywiście pozostają wyzwania: brak atmosfery, promieniowanie kosmiczne, ekstremalne wahania temperatur czy niska grawitacja, które mogą utrudnić działanie urządzeń i instalacji.

Warto też dodać, iż nie tak dawno, międzynarodowy zespół naukowców, w skład którego weszli również badacze z Politechniki Wrocławskiej, opracował technologię ekstrakcji wody z regolitu księżycowego w warunkach laboratoryjnych.

Księżycowy grunt ma w sobie magię

Profesor Lu Wang, jeden z autorów badania, przyznaje, iż jego zespół był zaskoczony skutecznością swojego rozwiązania. Nie spodziewaliśmy się, iż księżycowy pył okaże się tak ‘magiczny’ – powiedział w oświadczeniu. I trudno się dziwić. Od bezużytecznego piachu do źródła życia i paliwa, to droga, która jeszcze niedawno wydawała się nierealna.

A jednak, jeżeli wszystko pójdzie zgodnie z planem, za kilkanaście lat Księżyc może nie być już tylko martwym ciałem niebieskim, ale miejscem, gdzie człowiek zacznie pisać zupełnie nowy rozdział swojej historii, rozdział pozaziemskiej cywilizacji opartej nie na transportach z Ziemi, ale na sprytnej inżynierii i wykorzystaniu lokalnych zasobów.