Наш Місяць — неживий. Його екзосфера, що складається з водню, неону та аргону, настільки тонка, що не йде в жодне порівняння з земною атмосферою. Проте людство має серйозний намір колонізувати наш природний супутник. Але як вижити у безповітряному просторі та звілки взяти повітря майбутнім колоністам? Ви будете здивовані, але на Місяці справді багато кисню.
Життєво необхідний людству кисень на Місяці є, але не у газоподібній формі. Натомість він існує всередині реголіту — шару каміння та дрібного пилу, що покриває поверхню нашого супутника. Якби вчені навчилися вилучати кисень із реголіту, його було б цілком достатньо для підтримки життя людини на Місяці. Але наскільки його вистачить?
Як повідомляє SciTechDaily, реголіт приблизно на 45% складається з кисню. Але він зв’язаний із молекулами пилу, гравію та мінералами, що покривають поверхню супутника. Щоб розірвати міцні молекулярні зв’язки, потрібна енергія. Дуже багато енергії. Проте спосіб отримання кисню з місячної породи відносно нескладний.
Ключ в електролізі
Можливо, ви знайомі з електролізом. На Землі цей процес зазвичай використовується у промисловості, наприклад, для виробництва алюмінію. Електричний струм пропускається через розчин оксиду алюмінію в легкоплавких солях, щоб відокремити його від кисню. В такому разі цей газ утворюється як побічний продукт. На Місяці він буде основним продуктом, а видобутий алюміній (або інші метали) — потенційно корисним побічним продуктом.
Для отримання кисню з реголіту також знадобиться серйозне промислове обладнання. Зібраний твердий оксид металу необхідно перетворити на рідку форму теплом, у поєднанні з розчинниками (електролітами). Потім буде потрібна величезна кількість енергії для електролізу. Необхідні для цього технології є на Землі, але на Місяці будівництво таких заводів буде завданням не з легких.
На початку 2021-го бельгійський стартап Space Applications Services оголосив про будівництво трьох експериментальних реакторів для отримання кисню шляхом електролізу. Вони планують відправити цю технологію на Місяць до 2025 року в межах місії Європейського космічного агентства з використання ресурсів (ISRU).
Скільки кисню може дати Місяць?
Кожен кубічний метр місячного реголіту містить у середньому 1,4 тонни мінералів, зокрема майже 630 кг кисню. NASA заявляє, що людям для дихання потрібно приблизно 800 г кисню на день. Отже, 630 кг вистачить для життя людини десь на два роки.
Припустімо, що середня глибина реголіту на Місяці становить близько 10 м, і ми можемо витягти з нього весь кисень. Це означає, що він містить достатньо кисню, щоб підтримувати життя 8 мільярдів людей упродовж 100 тисяч років.
Раніше роверу Perseverance вдалося провести схожий експеримент на Марсі та отримати кисень з його атмосфери. Також вченими висловлювалося припущення, що у глибинах Червоної планети в давнину були умови для життя.
