Dziecięca sztuczka może zmienić Księżyc w źródło wody dla ludzi: ale jest pewien problem

Woda, która jest jednym z najważniejszych zasobów dla istnienia złożonych form życia (przynajmniej na Ziemi), jest dość rzadka w naszym Układzie Słonecznym, co stanowi problem dla przyszłych podróży kosmicznych. Ale być może problem ten można rozwiązać za pomocą dziecinnej sztuczki, która umożliwi uzyskanie wody w postaci ciekłej na Księżycu, Marsie i innych planetach.

Według artykułu w Universe Today, koncepcja, o której mowa, to górnictwo termiczne, które zostało wynalezione przez eksperta ds. zasobów kosmicznych i profesora inżynierii mechanicznej w Colorado School of Mines (CSM) George'a Sowersa. Jego pomysł jest niezwykle prosty - wystarczy odpowiednio duże szkło powiększające lub lustro.

W przypadku podróży kosmicznych istnieją dwa problemy - woda i powietrze - których astronauci będą potrzebować na innych planetach. Chociaż oba te problemy można zredukować do jednego, ponieważ ludzkość jest w stanie łatwo przekształcić wodę w tlen. Największym nierozwiązanym problemem jest więc woda. Jest ciężka, więc nie można jej po prostu załadować do rakiety i zabrać ze sobą.

Jednak, jak sugerują naukowcy, może istnieć dość proste rozwiązanie tego problemu. Ludzkość wie, że woda w stanie lodu z pewnością znajduje się na Księżycu, Marsie i nie tylko. Sowers zaproponował więc najprostsze rozwiązanie: dlaczego nie użyć stosunkowo dużego lustra, aby skierować wiązkę światła słonecznego na lód i odparować go. W dzieciństwie większość z nas bawiła się szkłem powiększającym i wie, że koncentrując wiązkę w ten sposób można rozpalić ogień lub wygrawerować inicjały na drewnie. W przypadku lustra będzie to działać nieco inaczej, ale efekt będzie taki sam - podgrzanie lodu.

Jednak samo podgrzanie lodu i pozwolenie mu odparować to tylko część planu.

Jeśli podgrzejesz obszar zawierający lód, który znajduje się w próżni, lód ten sublimuje w parę wodną i zacznie być uwalniany z powierzchni. Tę parę wodną Sowers proponuje uwięzić za pomocą zimnej pułapki lub innego podobnego mechanizmu, a następnie zebrać wodę, którą można by wykorzystać do picia, przekształcenia w tlen lub nawet do napędzania rakiet.

Cały pomysł składa się więc z trzech elementów:

• heliostat - lustro, które może podążać za słońcem bez utraty wiązki;
• gigantyczny namiot, który będzie zbierał liofilizowaną wodę;
• system wychwytywania/transportu zimna, który przechwytywałby wodę spływającą z powierzchni.

Dużym plusem tego pomysłu jest to, że nie są to zaawansowane technologicznie wynalazki, których opracowanie zajęłoby lata. Jednak skuteczność takiego systemu nadal wymaga przetestowania i udowodnienia.

Sowers i jego zespół sugerują, że oprócz Księżyca technologia ta mogłaby działać na Marsie, gdzie wielokrotnie udowodniono obecność lodu wodnego; Ceres, z której powierzchni wyrzucane są strumienie pary wodnej; oraz dwie asteroidy pasa głównego - 24 Themis i 65 Cybele, z których obie są uważane za pokryte lodem.

Najbardziej obiecujący pozostaje jednak Księżyc. Uważa się, że stale zacienione regiony Księżyca skrywają większość z 600 miliardów kilogramów wody ziemskiego satelity.

Zespół Sauera przetestował już swoją metodę na księżycowym regolicie, w którym kawałki lodu zostały ręcznie ukryte, a następnie umieszczone w komorze próżniowej, która została schłodzona kąpielą z ciekłym azotem.

To właśnie podczas tego testu ujawniły się dwa problemy.

Zestaw testowy był stosunkowo mały, więc system chłodzenia ciekłym azotem znajdował się bardzo blisko próbki, która miała zostać podgrzana. W rezultacie okazało się, że większość ciepła, które miało ogrzać próbkę, ogrzewało ciekły azot. Jednak, jak przekonują naukowcy, nie zdarzyłoby się to na Księżycu, ponieważ wszystko jest tam zbyt zimne, więc ciepło działałoby dokładnie tam, gdzie było potrzebne.

Drugi problem okazał się bardziej skomplikowany. W stosunkowo krótkim czasie metoda ekstrakcji termicznej utworzyła wysuszoną warstwę na wierzchu regolitu, która działała jako bariera termiczna dla wody, która mogła pozostać poniżej. Warstwa ta nie tylko zapobiegała przenikaniu ciepła do wnętrza, ale także uniemożliwiała wodzie, która zamieniła się w parę, wznoszenie się na górę, gdzie powinna być zbierana przez zimne pułapki. Sauer jest jednak przekonany, że i ten problem można rozwiązać.

Największym problemem, tradycyjnie, było przekonanie urzędników, że koszty finansowe takiego wydobycia wody miałyby sens. Sowers szacuje, że cała operacja kosztowałaby 880 milionów dolarów, z kolejnymi 613 milionami dolarów w kosztach produkcji.

Sowers przyznaje, że uzasadnienie biznesowe jest jedną z najbardziej ryzykownych części jego pomysłu, ponieważ wymaga popytu, który jeszcze nie istnieje. Wszystko może się jednak zmienić, gdy NASA wyśle misję Artemis na Księżyc.

Wcześniej OBOZREVATEL informował o tym, że woda z księżycowego regolitu może być wydobywana nawet dzięki zwykłej domowej kuchence mikrofalowej.

Subskrybuj kanały OBOZREVATEL w Telegramie, Viberze i Threads, aby być na bieżąco z najnowszymi wydarzeniami.