Недавнее исследование НАСА, представленное в пресс-релизе, демонстрирует новый способ добычи кислорода из лунной пыли — реголита. Эта разработка может переломить представление о том, как обеспечивать астронавтов всем необходимым в длительных миссиях на Луну и дальше.
Проблема с «багажом»
Каждый литр воздуха, воды или топлива, доставленный с Земли, стоит астрономических денег и занимает ценное место. Чтобы решить эту проблему, НАСА продвигает концепцию ISRU (In-Situ Resource Utilization) — использование ресурсов прямо на месте, на другом небесном теле. Эта идея чем‑то похожа на то, как первопроходцы в прошлом использовали местные материалы для строительства и жизни, только теперь речь идет о реголите, покрывающем поверхность Луны.
Солнечный «реактор» и химия
Команда проекта Carbothermal Reduction Demonstration (CaRD) построила экспериментальный реактор, который использует только сильный солнечный свет и имитатор лунной почвы. С помощью системы концентрирующих зеркал они фокусируют солнечную энергию на специальной камере. Под сильным теплом из реголита «выщелачивается» кислород, а побочным продуктом становится монооксид углерода — газ, который можно использовать в дальнейших химических процессах.
Говоря простыми словами, реголит содержит огромное количество кислорода в форме химических соединений. НАСА удалось показать, что, разорвав эти соединения под действием чистого тепла, можно получить свободный кислород именно тогда, когда он нужен, не привозя его с собой.
Как отмечает НАСА:
«Команда CaRD провела комплексные испытания прототипа, в которых использовалась концентрированная солнечная энергия для извлечения кислорода из имитированной лунной почвы, а также подтвердила образование оксида углерода».
Почему это важно
Транспортировка груза в космос стоит тысячи долларов за килограмм. Если астронавты смогут сами добывать воздух и топливо на Луне, это резко увеличит автономность миссий и сделает их дешевле. Это особенно актуально в рамках программы Artemis, целью которой является устойчивое присутствие человека на естественном спутнике Земли.
Технология также имеет потенциал для Марса. На Красной планете атмосфера богата углекислым газом, и схожие методы могли бы превращать его в кислород для дыхания и метан для топлива, что даст людям шанс вернуться домой.
Проект CaRD — это не усилия одной лаборатории, а коллаборация нескольких организаций. Компания Sierra Space создала сам реактор, NASA Glenn Research Center и Composite Mirror Applications предоставили технологии для сбора солнечной энергии, а электронику поставил Космический центр имени Кеннеди. Все эти компоненты были собраны и согласованы командой системных инженеров из Космического центра имени Джонсона, чтобы протестировать систему как единое работающее устройство.
Инженеры создали устройство для получения питьевой воды из лунного грунта
НАСА планирует установить мощный ядерный реактор на Луне к 2030 году
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram