В 2018 году индийский космический аппарат «Чандраян-1» подтвердил наличие водяного льда под поверхностью Луны. Позже, в 2023 году, NASA опубликовало детальную карту, на которой были обозначены участки с потенциальными запасами воды. Это открытие имеет огромное значение для будущих лунных миссий. Вода может использоваться не только для питья и выращивания растений, но и для других жизненно важных процессов. Однако, как и на Земле, лунную воду необходимо очищать перед использованием.
Британский проект по очистке лунной воды
В январе 2024 года Космическое агентство Великобритании запустило конкурс Aqualunar Challenge, направленный на разработку технологий очистки воды на Луне. Победителем стала команда исследователей из компании Naicker Scientific, создавшая устройство SonoChem.
Этот прибор способен извлекать и очищать воду из замерзшего лунного грунта. За инновационную разработку команда получила приз в размере $194 000 (£150 000).
Сложная задача
По оценкам экспертов, около 5,6% грунта (реголита) в районе южного полюса Луны состоит из водяного льда. Однако добыча и очистка этой воды сопряжены с рядом трудностей:
- Лунная вода смешана с токсичной пылью и химическими веществами.
- Из-за отсутствия атмосферы она подвергается сильному радиационному воздействию, что меняет ее состав.
- Низкая гравитация и экстремальные перепады температур могут повредить системы очистки.
- Энергии на Луне мало, поэтому любая технология должна быть энергоэффективной и автономной.
«Если мы сможем добывать, отделять от грунта и очищать эту воду, создание обитаемой базы на Луне станет реальностью», - говорит Меган Кристиан, один из судей конкурса Aqualunar.
Как работает SonoChem?
Устройство использует микроволновую технологию, аналогичную той, что применяется в бытовых СВЧ-печах. Процесс очистки включает несколько этапов:
- Нагрев: Ледяной грунт помещается в стеклянную трубку, где подвергается воздействию микроволн. Вода и примеси испаряются, а почва остается.
- Конденсация: В условиях вакуума пар сразу превращается в лед, минуя жидкую фазу.
- Ультразвуковая очистка: Лед обрабатывается ультразвуком, создающим микропузырьки. При их схлопывании примеси разрушаются, оставляя чистую воду.
Устройство уже протестировано на искусственном лунном грунте, и результаты оказались многообещающими. В будущем технология может быть адаптирована для очистки воды на Марсе и даже в труднодоступных регионах Земли.
Сейчас команда Naicker Scientific работает над коммерциализацией SonoChem и исследует способы превращения очищенной воды в ракетное топливо.
Кроме того, конкурс Aqualunar поддержал и другие перспективные проекты: аналогичные разработки финансируются в Канаде, а команды-финалисты из Великобритании также получат гранты на дальнейшие исследования.
