Учёные из Китайского университета в Гонконге (г. Шэньчжэнь) представили новую технологию, которая может значительно повысить шансы человечества на выживание и длительное пребывание на Луне. Исследователи научились извлекать воду из лунного реголита и использовать её для преобразования углекислого газа в кислород и компоненты для производства топлива.
Новая разработка может стать важным шагом на пути к автономным лунным базам и дальнейшим миссиям в глубокий космос. Вместо того чтобы доставлять с Земли жизненно необходимые ресурсы — воду, кислород и топливо — будущие экспедиции смогут производить их прямо на месте.
По словам Лу Вана, одного из ведущих исследователей, «мы даже не могли предположить, насколько “волшебными” свойствами обладает лунный грунт». Он добавил, что наибольшим открытием стало успешное объединение процессов извлечения воды и фототермического преобразования CO₂ в единую технологию, что упрощает инфраструктуру и повышает энергоэффективность.
Фототермический процесс
Технология использует солнечный свет, преобразуемый в тепло, для активации химических реакций. Сначала из лунного реголита извлекается вода, а затем эта вода используется в процессе переработки углекислого газа, выдыхаемого астронавтами, в оксид углерода (CO) и водород. Оба вещества могут использоваться для получения топлива и кислорода.
Эксперименты проводились с использованием как реальных образцов лунного грунта, доставленных миссией «Чанъэ-5», так и их лабораторных аналогов. Также применялся реактор с CO₂ и системой концентрации света, чтобы имитировать условия на поверхности Луны.
Особую роль в эксперименте сыграл ильменит — тяжёлый чёрный минерал, признанный одним из возможных резервуаров воды на Луне.
Несмотря на обнадёживающие результаты, технология ещё далека от полной готовности к эксплуатации в реальных условиях. Лунная среда отличается экстремальными температурами, высоким уровнем радиации и низкой гравитацией. Кроме того, состав лунного грунта варьируется в зависимости от местности, что затрудняет унификацию процесса.
Также остаётся нерешённым вопрос объёма углекислого газа: объём CO₂, выдыхаемого астронавтами, может быть недостаточным для обеспечения всех потребностей в воде, кислороде и топливе.
По мнению авторов исследования, опубликованного в журнале Joule, для реализации проекта в рамках пилотируемых миссий необходимо преодолеть целый ряд технологических и экономических препятствий, включая низкую эффективность текущих катализаторов.
