Наша Луна — безжизненная. Ее атмосфера, состоящая из водорода, неона и аргона, настолько тонка, что не идет ни в какое сравнение с земной. Человечество намерено колонизировать наш естественный спутник. Но как выжить в безвоздушном пространстве и где добыть воздух будущим колонистам? Вы будете удивлены, но на Луне действительно много кислорода.
Жизненно необходимый человечеству кислород на Луне есть, но не в газообразной форме. Он существует внутри реголита — слоя камня и мелкой пыли, покрывающей поверхность спутника. Если бы ученые научились извлекать кислород из реголита, его было бы достаточно для поддержания жизни человека на Луне. Но насколько его хватит?
Как сообщает SciTechDaily, реголит примерно на 45% состоит из кислорода. Но он связан с молекулами пыли, гравия и минералами, покрывающими поверхность спутника. Чтобы разорвать крепкие молекулярные связи, нужна энергия. Очень много энергии. Однако способ получения кислорода из лунной породы относительно несложен.
Ключ в электролизе
Возможно, вы знакомы с электролизом. На Земле этот процесс обычно используется в промышленности, например, для производства алюминия. Электрический ток пропускается через жидкую форму окиси алюминия через электроды, чтобы отделить его от кислорода. В этом случае кислород образуется как побочный продукт. На Луне он будет основным продуктом, а добываемый алюминий (или другие металлы) — потенциально полезным побочным продуктом.
Для получения кислорода из реголита также потребуется серьезное промышленное оборудование. Собранный оксид металла необходимо превратить в жидкую форму теплом, в сочетании с растворителями или электролитами. Затем использовать огромное количество энергии для электролиза. Необходимые для этого технологии есть на Земле, но на Луне строительство таких заводов будет задачей не из легких.
В начале 2021 года бельгийский стартап Space Applications Services объявил о строительстве трех экспериментальных реакторов для получения кислорода путем электролиза. Они планируют отправить эту технологию на Луну до 2025 года в рамках миссии Европейского космического агентства по использованию ресурсов (ISRU).
Сколько кислорода на Луне?
Каждый кубический метр лунного реголита содержит в среднем 1,4 т минералов, в том числе почти 630 кг кислорода. NASA заявляет, что людям для дыхания требуется примерно 800 г кислорода в день. Следовательно, 630 кг хватит для жизни человека примерно на два года.
Предположим, что средняя глубина реголита на Луне составляет около 10 метров, и мы можем извлечь из него весь кислород. Это означает, что порода с поверхности Луны содержит достаточно кислорода, чтобы поддерживать жизнь 8 миллиардов человек на протяжении 100 тысяч лет.
Ранее роверу Perseverance удалось провести подобный эксперимент на Марсе и получить кислород из его атмосферы. Также учеными высказывалось предположение, что в глубинах Марса были условия для жизни.
