Колонизаторы, ликуйте. Дышать на Луне станет проще: NASA научилась делать кислород из реголита с помощью света

Если на спутнике и так полно O₂, зачем везти его с Земли по молекулам?


fzi8hmdp5hzn8jc2rv2gawwdjvqdiudb.jpg


Успех любых космических полётов давно упираются в простую вещь: на Луне нельзя купить воздух и воду. Если экипажу нужно дышать, пить и работать на поверхности, запас приходится привозить с Земли, причём в буквальном смысле по молекулам. Такой подход быстро делает миссии тяжёлыми и дорогими, а любые длительные планы превращает в расчёт, сколько ещё килограммов получится поднять на ракете.

В NASA пробуют устранить эту помеху . Вместо того чтобы возить всё с собой, агентство хочет научиться добывать часть жизненно важных ресурсов прямо на месте . Команда проекта Carbothermal Reduction Demonstration, или CaRD, сообщила о важном открытии: инженеры получили кислород из имитатора лунного грунта, используя только концентрированный солнечный свет. Параллельно тест подтвердил образование монооксида углерода, то есть угарного газа CO. Для схемы CaRD этот продукт очень важен как признак того, что реакция пошла и установка действительно работает от солнечной энергии.

Работа CaRD относится к направлению, которое в NASA называют In-Situ Resource Utilization, ISRU. Смысл простыми словами такой: вместо постоянных поставок с Земли экипаж берёт местные материалы и делает из них воздух, воду или топливо. Для Луны, очевидно, главным сырьём становится реголит . Реголит представляет собой тонкую, очень абразивную пыль, которая покрывает поверхность. На вид реголит похож на сухую золу, но химически реголит насыщен кислородом. Только кислород там не в виде газа, а связан в минералах, прежде всего в силикатах и оксидах металлов. Поэтому лунный грунт может содержать почти половину кислорода по массе, но этот кислород надо сначала высвободить.

Здесь и появляется карботермическое восстановление. Метод строится на том, что при высокой температуре углерод помогает "вытянуть" кислород из оксидов. Чтобы запустить процесс, CaRD использует солнечный концентратор. Зеркала собирают и фокусируют свет в специализированный реактор. Температура в реакторе поднимается до уровня, при котором начинается химическая реакция, и кислород отделяется от минеральной основы. Одним из выходных продуктов при этом становится CO.