Почва на Луне содержит активные соединения, которые могут преобразовывать углекислый газ в кислород и топливо, сообщают ученые из Китая 5 мая в журнале Joule. Сейчас они изучают, можно ли использовать лунные ресурсы для облегчения освоения человеком Луны или других территорий.
Материаловеды из Нанкинского университета Инфанг Яо и Жиган Цзоу надеются разработать систему, которая использует преимущества лунного грунта и солнечной радиации - двух самых богатых ресурсов на Луне. После анализа лунного грунта, привезенного китайским космическим аппаратом "Чанъэ-5", их команда обнаружила, что образец содержит соединения, в том числе богатые железом и титаном вещества, которые могут работать в качестве катализатора для получения необходимых продуктов, таких как кислород, используя солнечный свет и углекислый газ.
На основе этих наблюдений команда предложила стратегию "внеземного фотосинтеза". В основном, система использует лунный грунт для электролиза воды, добытой на Луне и отходах астронавтов, в кислород и водород, получаемые с помощью солнечного света. Углекислый газ, выдыхаемый жителями Луны, также собирается и соединяется с водородом, полученным при электролизе воды, в процессе гидрогенизации, катализируемой лунным грунтом.
В результате этого процесса образуются углеводороды, такие как метан, которые могут быть использованы в качестве топлива. Стратегия не использует никакой внешней энергии, кроме солнечного света, для производства различных желаемых продуктов, таких как вода, кислород и топливо, которые могли бы поддерживать жизнь на лунной базе, говорят исследователи. Команда ищет возможность испытать систему в космосе, возможно, в рамках будущих лунных миссий Китая с экипажем.
"Мы будем использовать местные ресурсы окружающей среды, чтобы минимизировать полезную нагрузку ракеты. Наша стратегия обеспечивает сценарий для устойчивой и доступной внеземной среды обитания", - говорит Яо.
Хотя каталитическая эффективность лунного грунта ниже, чем катализаторов, доступных на Земле, Яо говорит, что команда тестирует различные подходы для улучшения конструкции, например, плавление лунного грунта в наноструктурированный высокоэнтропийный материал, который является лучшим катализатором.
Ранее ученые предложили множество стратегий внеземного выживания. Но большинство проектов требуют источников энергии с Земли. Например, марсоход НАСА Perseverance привез прибор, который может использовать углекислый газ в атмосфере планеты для получения кислорода, но он питается от ядерной батареи на борту.
"В ближайшем будущем мы увидим стремительное развитие индустрии космических полетов с экипажем", - говорит Яо. "Подобно "эпохе паруса" в 1600-х годах, когда сотни кораблей вышли в море, мы вступим в "эпоху космоса". Но если мы хотим провести крупномасштабное исследование внеземного мира, нам придется подумать о том, как уменьшить полезную нагрузку, то есть полагаться на как можно меньшее количество поставок с Земли и использовать вместо этого местные, космические ресурсы."
По информации https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20220505210024
Обозрение "Terra & Comp".
