A Hold talajából elvileg képesek vagyunk oxigént és üzemanyagot előállítani

A Hold talajában olyan aktív vegyület található, amelyek képesek a szén-dioxidot oxigénné és üzemanyaggá alakítani – jelentették kínai tudósok május 5-én a Joule című folyóiratban. Most azt vizsgálják, hogy a Hold erőforrásai felhasználhatók-e az emberi felfedezés megkönnyítésére a Holdon vagy még azon is túl.

A Nanjingi Egyetem anyagtudósai, Yingfang Yao és Zhigang Zou azt remélik, hogy olyan rendszert tervezhetnek, amely kihasználja a holdi talaj és a napsugárzás előnyeit, azaz a Hold két leggazdagabb erőforrását. A kínai Chang’e 5 űrszonda által visszahozott holdi talaj elemzése után csoportjuk megállapította, hogy a minta olyan vegyületeket – köztük vasban és titánban gazdag anyagokat – tartalmaz, amelyek katalizátorként működhetnek, és a napfény és a szén-dioxid felhasználásával olyan termékeket állíthatnak elő, mint az oxigén.

A megfigyelés alapján a csapat egy „földönkívüli fotoszintézis” elnevezésű stratégiát javasolt. A rendszer főként a holdi talaj segítségével a Holdról és az űrhajósok légzésigázából kinyert vizet elektrolízissel alakítja át napfény által működtetett oxigénné és hidrogénné. A holdlakók által kilélegzett szén-dioxidot is összegyűjtik, és a holdi talaj által katalizált hidrogénezési folyamat során a víz elektrolíziséből származó hidrogénnel egyesítik.

A folyamat során olyan szénhidrogének keletkeznek, mint a metán, amely üzemanyagként használható fel. A folyamat során nem használnak külső energiát, csak a napfényt, és számos olyan végterméket állítanak elő, mint a víz, az oxigén és az üzemanyag, amelyek fenntarthatnák az életet a holdbázisokon, mondják a kutatók. A kutatócsoport keresi a lehetőséget a rendszer űrbéli tesztelésére, amelyre valószínűleg Kína jövőbeli, legénységgel ellátott holdi küldetései során kerül sor. „A helyben lévő környezeti erőforrásokat használjuk a rakéta hasznos terhelésének minimalizálása érdekében, és stratégiánk egy fenntartható és megfizethető földönkívüli életkörülmény forgatókönyvét kínálja” – mondja Yao.

Bár a holdi talaj katalitikus hatékonysága kisebb, mint a Földön elérhető katalizátoroké, Yao szerint a csapat különböző megközelítéseket tesztel a tervezés javítására, például a holdi talaj nanoszerkezetű, nagyentrópiájú anyaggá olvasztását, ami jobb katalizátor.  Korábban a tudósok számos stratégiát javasoltak a földönkívüli túlélésre. A legtöbb tervhez azonban földi energiaforrásokra van szükség. A NASA Perseverance marsjárója például olyan műszert hozott magával, amely a bolygó légkörében lévő szén-dioxidból oxigént tud előállítani, de a fedélzeten lévő nukleáris akkumulátorral működik.

„A közeljövőben a legénységgel végzett űrrepülés ipara gyorsan fog fejlődni” – mondja Yao. Akárcsak a ‘vitorlázás korában’, vagyis az 1600-as években, amikor hajók százai indultak a tengerre, most is új korszakba – nevezetesen az űrkorszakba – lépünk. Ám, ha a földönkívüli világ nagyszabású felfedezését akarjuk megvalósítani, ki kell találnunk, hogyan csökkenthetjük a hasznos terhelést, ami azt jelenti, hogy a lehető legkevesebb földi ellátmányra támaszkodunk, és helyette földönkívüli erőforrásokat használunk.”

https://www.sciencedaily.com/releases/2022/05/220505114655.htm