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 wyzwanie dla przyszłych podróży kosmicznych. Problem ten można jednak prawdopodobnie rozwiązać za pomocą dziecinnej sztuczki, która pozwoli nam uzyskać wodę w postaci ciekłej na Księżycu, Marsie i innych planetach.

Według artykułu Universe Today, koncepcja ekstrakcji termicznej została wymyślona przez George'a Sowersa, eksperta ds. zasobów kosmicznych i profesora inżynierii mechanicznej w Colorado School of Mines (CSM). Jego pomysł jest niezwykle prosty - wystarczy odpowiednio duże szkło powiększające lub lustro.

Istnieją dwa problemy związane z podróżami kosmicznymi - 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. W rzeczywistości największym nierozwiązanym problemem jest woda. Jest ciężka, więc nie można jej po prostu załadować do rakiety i zabrać ze sobą.

Ale według naukowców może istnieć dość proste rozwiązanie tego problemu. Ludzkość wie, że woda w postaci lodu jest zdecydowanie obecna na Księżycu, Marsie i nie tylko. Dlatego Sowers zaproponował najprostsze rozwiązanie: dlaczego nie użyć stosunkowo dużego lustra, aby skierować promienie słoneczne na lód i odparować go? Większość z nas bawiła się w dzieciństwie szkłami powiększającymi i wie, że skupiając promień w ten sposób, możemy rozpalić ogień lub wygrawerować nasze inicjały na drewnie. W przypadku lustra działa to nieco inaczej, ale efekt jest ten 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 uciekać z powierzchni. Sowers proponuje przechwytywanie tej pary wodnej za pomocą zimnej pułapki lub innego podobnego mechanizmu, a następnie zbieranie wody, która może być używana do picia, przekształcania jej w tlen, a nawet do napędzania rakiet.

Cały pomysł składa się więc z trzech komponentów:

• heliostat - lustro, które może podążać za Słońcem bez utraty jego promieni;
• gigantycznego namiotu, który będzie zbierał liofilizowaną wodę;
• zimnej pułapki/systemu transportowego, który będzie przechwytywał wodę spływającą z powierzchni.

Dużą zaletą tego pomysłu jest to, że nie są to zaawansowane technologicznie wynalazki, których opracowanie zajmie 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, na której powierzchni wyrzucane są strumienie pary wodnej; oraz na dwóch asteroidach pasa głównego, 24 Themis i 65 Cybele, z których obie są uważane za pokryte lodem.

Najbardziej obiecujący jest jednak Księżyc. Uważa się, że stale zacienione regiony Księżyca zawierają znaczną część z 600 miliardów kilogramów wody na Ziemi.

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

To właśnie podczas tego testu zidentyfikowano 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. Naukowcy są jednak przekonani, że nie miałoby to miejsca na Księżycu, ponieważ wszystko jest tam zbyt zimne, więc ciepło trafiłoby dokładnie tam, gdzie było potrzebne.

Kolejny problem okazał się bardziej skomplikowany. W stosunkowo krótkim czasie metoda wydobycia termicznego stworzyła wysuszoną warstwę na wierzchu regolitu, która działa jak bariera termiczna dla wody, która może być uwięziona poniżej. Warstwa ta nie tylko zapobiegała przenikaniu ciepła, ale także uniemożliwiała wodzie, która zamieniała się w parę, wznoszenie się na górę, gdzie byłaby zbierana przez zimne pułapki. Sower jest jednak przekonany, że i ten problem można przezwyciężyć.

Największym problemem było jednak tradycyjnie przekonanie urzędników, że koszty finansowe takiego wydobycia wody miałyby sens. Sowers szacuje, że cała operacja będzie kosztować 880 milionów dolarów, a kolejne 613 milionów dolarów to koszty produkcji.

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

Wcześniej OBOZREVATEL informował, że wodę z księżycowego regolitu można wydobyć nawet za pomocą zwykłej domowej kuchenki mikrofalowej.

Subskrybuj kanały Telegram, Viber i Threads OBOZREVATEL, aby być na bieżąco z najnowszymi wydarzeniami.