Как да произвеждаме кислород на Луната
Източник: iStock/Getty Images

В ътре в гигантска сфера инженерите преглеждаха оборудването си. Пред тях се издигаше сребристо метално приспособление, обвито с разноцветни жици - кутия, която се надяват един ден да произвежда кислород на Луната.

След като екипът напусна сферата, експериментът започна. Подобната на кутия машина сега поглъщаше малки количества прашен реголит - смес от прах и остри песъчинки с химически състав, имитиращ истинската лунна почва.

Скоро този реголит се превърна в глоп. Слой от него се нагрява до температури над 1650 C. И с добавянето на някои реагенти, кислород-съдържащите молекули започнаха да излизат навън.

„Вече сме тествали всичко, което можем на Земята. Следващата стъпка е да отидем на Луната“, казва Брант Уайт, програмен мениджър в частната компания Sierra Space. 

Експериментът на Сиера Спейс се развива в космическия център Джонсън на НАСА това лято. Това далеч не е единствената подобна технология, върху която работят изследователите, тъй като те разработват системи, които биха могли да снабдяват астронавтите, живеещи в бъдеща лунна база.

Тези астронавти ще се нуждаят от кислород, за да дишат, но и за да произвеждат ракетно гориво за космическите кораби, които могат да стартират от Луната и да се отправят към по-далечни дестинации - включително Марс.

На обитателите на лунната база може да им е необходим и метал, който може да се добива от сивите прахообразни отломки, които покриват лунната повърхност.

Много зависи от това дали ще успеем да изградим реактори, които да могат да извличат тези ресурси ефективно или не.

„Това би могло да спести милиарди долари от разходите за мисиите“, казва Уайт, като обяснява, че алтернативата - да се доставят много кислород и резервен метал на Луната от Земята - би била трудна и скъпа.

За щастие лунният реголит е пълен с метални оксиди. Но докато на Земята науката за извличане на кислород от метални оксиди например е добре позната, на Луната това е много по-трудно. Не на последно място заради условията.

Огромната сферична камера, в която Сиера Спейс проведе тестовете през юли и август тази година, създаде вакуум и симулира лунни температури и налягане.

Компанията твърди, че е трябвало да подобри работата на машината с течение на времето, за да може тя да се справи по-добре с изключително назъбената и абразивна структура на самия реголит.

„Тя попада навсякъде, износва всякакви механизми“, казва Уайт.

А единственото, изключително важно нещо, което не може да се тества на Земята или дори в орбита около нашата планета, е лунната гравитация - която е приблизително една шеста от земната. Възможно е Сиера Спейс да тества системата си на Луната едва през 2028 г. или по-късно, като използва истински реголит в условия на ниска гравитация.

Гравитацията на Луната може да се окаже истински проблем за някои технологии за извличане на кислород, освен ако инженерите не го предвидят, казва Пол Бърк от университета „Джон Хопкинс“.

През април той и колегите му публикуваха статия, в която подробно описват резултатите от компютърни симулации, които показват как един различен процес на извличане на кислород може да бъде възпрепятстван от сравнително слабата гравитация на Луната. Процесът, който се изследва тук, е електролиза на разтопен реголит, при който се използва електричество за разцепване на лунни минерали, съдържащи кислород, за да се извлече кислородът директно.

Проблемът е, че подобна технология работи чрез образуване на мехурчета кислород на повърхността на електродите дълбоко в самия разтопен реголит.

„Той е с консистенцията, да речем, на мед. Той е много, много вискозен. Тези мехурчета няма да се издигат толкова бързо - и всъщност може да се забави отделянето им от електродите“, казва д-р Бърк.

Може да има начини да се избегне това. Един от тях е да се вибрира устройството за производство на кислород, което може да освободи мехурчетата.

Изключително гладките електроди може да улеснят отделянето на кислородните мехурчета. Д-р Бърк и колегите му работят по подобни идеи.

Технологията на Sierra Space, карботермичен процес, е различна. В техния случай, когато в реголита се образуват мехурчета, съдържащи кислород, те се образуват свободно, а не на повърхността на електрода. Това означава, че има по-малък шанс те да залепнат, казва г-н Уайт.

Подчертавайки значението на кислорода за бъдещите лунни експедиции, д-р Бърк изчислява, че на ден един астронавт би се нуждаел от количеството кислород, съдържащо се в около два или три килограма реголит, в зависимост от физическото състояние и нивото на активност на астронавта.

Системите за поддържане на живота в лунната база обаче вероятно ще рециклират кислорода, издишан от астронавтите. Ако това е така, няма да е необходимо да се преработва толкова много реголит, за да се поддържа живота на лунните жители.

Д-р Бърк допълва, че истинското приложение на технологиите за извличане на кислород е в осигуряването на окислител за ракетните горива, което може да позволи амбициозни космически изследвания.

Очевидно е, че колкото повече ресурси могат да бъдат произведени на Луната, толкова по-добре.

Системата на Сиера Спейс изисква добавянето на известно количество въглерод, въпреки че според фирмата тя може да рециклира по-голямата част от него след всеки цикъл на производство на кислород.

Заедно с колегите си Палак Пател, докторант в Масачузетския технологичен институт, предлага експериментална система за електролиза на разтопен реголит за извличане на кислород и метал от лунната почва.

„Наистина гледаме на това от гледна точка на: „Да се опитаме да сведем до минимум броя на мисиите за презареждане“, казва тя.

При проектирането на своята система г-жа Пател и нейните колеги се занимават с проблема, описан от д-р Бърк: че ниската гравитация може да попречи на отделянето на мехурчетата кислород, които се образуват върху електродите. За да се противопоставят на това, те използват „соникатор“, който взривява мехурчетата със звукови вълни, за да ги отстрани.

Пател казва, че бъдещите машини за добив на ресурси на Луната биха могли да извличат желязо, титан или литий от реголита, например. Тези материали биха могли да помогнат на астронавтите, живеещи на Луната, да изработят 3D-принтирани резервни части за лунната си база или резервни компоненти за повредени космически кораби.

Полезността на лунния реголит не спира дотук. Г-жа Пател отбелязва, че в отделни експерименти тя е разтопила симулиран реголит в твърд, тъмен, подобен на стъкло материал.

Тя и колегите ѝ са открили как да превърнат това вещество в здрави, кухи тухли, които биха могли да бъдат полезни за изграждането на структури на Луната - например внушителен черен монолит. Защо не?

Не пропускайте най-важните новини - последвайте ни в Google News Showcase

Мъж към жена си: – Колко време ти трябва да се приготвиш? – Само пет минути! – Това е добре. – ...След като сиизм ия…
Прочети целия
Обратно в сайта X

ДОСТЪП ЗА ЛОГНАТИ ПОТРЕБИТЕЛИ За да пишете, оценявате или докладвате коментари, моля логнете се в профила си.

  1. Запомни ме
забравена парола Полетата маркирани с * са задължителни
Полето Потребителско име не трябва да е празно.
Полето E-mail не трябва да е празно.
Полето Парола не трябва да е празно.
Полето Повторете паролата не трябва да е празно.
  1. Декларирам, че съм се запознал с Общите условия за ползване на услугите на Нетинфо.
Полетата маркирани с * са задължителни
Проучване: Смесването на кафе и антибиотици може да е лоша идея

Проучване: Смесването на кафе и антибиотици може да е лоша идея

Любопитно Преди 1 минута

Една дневна чаша кафе може да намали ефектите на някои антибиотични лечения

<p>Черната пантера се появи отново, но не в Шумен</p>

Черната пантера се появи отново, но не в Шумен

България Преди 5 минути

Със заповед на Областния управител на Силистра е свикан кризисен щаб.

Богатство на Карлос Алкарас е разкрито – и защо звездата все още живее с родителите си

Богатство на Карлос Алкарас е разкрито – и защо звездата все още живее с родителите си

Любопитно Преди 1 час

22-годишният тенисист разполага с колосално богатство от 48 милиона долара

Изпращат в Плевен екипи на ВиК от цялата страна

Изпращат в Плевен екипи на ВиК от цялата страна

България Преди 1 час

Те ще трябва да установят всички течове и кражби на вода, съобщи регионалният министър Иван Иванов

<p>Скръб и бюрокрация: Семейство не може да погребе близка, убита в Украйна</p>

Агония за семейството на хуманитарен работник, убит при руски удар с дрон

Свят Преди 1 час

Има "достатъчно доказателства", за да се потвърди смъртта на Льюис Марфи

Мъжете с тези професии са по-склонни да изневерят

Мъжете с тези професии са по-склонни да изневерят

Любопитно Преди 1 час

Професионалният статус и заетостта могат да бъдат фактори, които определят склонността на мъжете към изневяра, показва проучване на Института за семейни изследвания

Снимката е илюстративна

Мистерия в света на красотата: Канадка от Дубай стана „Мис Палестина“ и ще се състезава на „Мис Вселена“

Любопитно Преди 1 час

За първи път в историята Палестина ще има своя представителка на „Мис Вселена“ през ноември

Мащабни протести в Израел с искане за незабавно прекратяване на войната в Газа

Мащабни протести в Израел с искане за незабавно прекратяване на войната в Газа

Свят Преди 1 час

В цялата страна имаше демонстрации и блокади на пътища

Национална гвардия на САЩ - кога и защо Тръмп я мобилизира?

Национална гвардия на САЩ - кога и защо Тръмп я мобилизира?

Свят Преди 1 час

Националната гвардия на САЩ е резервна военна сила, която се активира както за федерални мисии, така и при извънредни ситуации

Изграждат нова детска градина и зелен парк в район „Изгрев“ в София

Изграждат нова детска градина и зелен парк в район „Изгрев“ в София

България Преди 2 часа

Столичната община има срок от пет години за реализация на проектите

<p>От хороскопа до Холивуд: Девите сред звездите</p>

От хороскопа до Холивуд: Девите сред звездите

Любопитно Преди 2 часа

Умението им да съчетават разум и чувствителност ги прави едни от най-надеждните и ценени приятели и партньори в зодиака

<p>Човекът зад &quot;Бийтълс&quot;</p>

Човекът зад "Бийтълс" - Брайън Епщайн

Любопитно Преди 2 часа

Епщайн изиграва ключова роля в издигането на групата – от свирене по малки ливърпулски клубове до статута на най-голямата банда в света

<p>Гърция предлага 10-часов работен ден и гъвкаво работно време</p>

Министерството на труда в Гърция въвежда гъвкаво работно време и 4-дневна седмица

Свят Преди 2 часа

Законопроектът остава на обществено обсъждане до 19 септември

<p>&quot;Плаках с глас няколко часа&quot;:&nbsp;Димитров проговори за контузията си от &quot;Уимбълдън&quot;</p>

"Плаках с глас няколко часа": Григор Димитров проговори за контузията си от "Уимбълдън"

България Преди 2 часа

Пред журналисти Димитров сподели, че няма да избързва със завръщането си на корта

Студентите, блокирали Философския факултет в Нови Сад, бяха изведени от сградата

Студентите, блокирали Философския факултет в Нови Сад, бяха изведени от сградата

Свят Преди 2 часа

В момента пред факултета има няколко студенти и граждани