Научпоп

17 ноября 2021, 07:03

НВ Премиум

Армстронг, подержи наше пиво. Ученые обнаружили на Луне огромное количество кислорода — да, мы сможем там дышать

Ученые выяснили, что лунного кислорода хватит, чтобы обеспечить комфортную жизнь восьми миллиардам людей. Что для этого нужно?

Ученые узнали, что на Луне есть достаточно кислорода, чтобы обеспечить комфортное существование населения всей Земли. Сейчас вопрос состоит в том, как именно мы сможем извлекать драгоценный ресурс на нашем спутнике.

Жить на Луне так, как мы живем на Земле практически невозможно. Дело не только в перепаде температур на поверхности нашего спутника, но и в том, что прямо сейчас мы не сможем там дышать без специального оборудования.

Недавно мы получили очередное подтверждение, что там есть жидкая вода. Если это так, то перспектива колонизации Луны для превращения ее в летающую за Землей космическую станцию выглядит далеко не таким утопичным планом, как это представлялось ранее.

Человечество активно готовится не только к очередной пилотируемой миссии на Луну. Некоторые исследователи предполагают, что именно там человечество сможет построить производственные мощности, чтобы «разгрузить» Землю.

Весной NASA одобрило постройку в лунном кратере LCRT (Lunar Crater Radio Telescope) — самого большого радиотелескопа из ныне существующих. Благодаря тому, что он не будет ограничен атмосферой Земли, а также «фоновым шумом» вроде сотового сигнала, он сможет улавливать сигналы, которые мы никак не сможем обнаружить здесь.

В общем, планы у человечества грандиозные. И теперь перед ними может пасть еще одна проблема — отсутствие кислорода на Луне.

Подпишитесь, чтобы прочитать целиком

Нам необходима ваша поддержка, чтобы заниматься качественной журналистикой

Подписаться
Первый месяц 1 ₴. Отписаться можно в любой момент

Лунная атмосфера, в отличии от земной, не содержит в себе кислород — в основном это водород, неон и аргон. Далеко не лучшая смесь для поддержания жизни людей.

Слушайте подкаст на эту тему

Тем не менее, на Луне есть кислород, причем в огромных количествах. Проблема в том, что сейчас он существует там не в той форме, что мы привыкли. Вместо газообразной формы, которая и поддерживает нашу жизнь, лунный кислород заточен внутри реголита — слоя камня и мелкой пыли, покрывающей поверхность спутника, пишет Джон Грант, преподаватель почвоведения Университета Южного Креста, в своей колонке для The Conversation.

Что такое реголит и почему кислород находится в нем?

Реголит — это лунная почва, хотя самому Гранту не очень нравится это название.

Он объясняет, что почва — это «волшебный материал», встречающийся исключительно на Земле. Реголит — это такая-себе бета-версия почвы, который может ею стать вследствие миллионов лет эволюции и работы огромного количества организмов, которые обрабатывали поверхность Земли.

«Результатом является матрица минералов, которых не было в исходных породах. Почва Земли обладает замечательными физическими, химическими и биологическими характеристиками. Между тем, материалы на поверхности Луны — это в основном реголит в его первоначальной нетронутой форме», — объясняет Грант.

Сколько кислорода есть на Луне?

Реголит Луны на 41−45% состоит из кислорода. Однако он слишком плотно «заперт» внутри этого поверхностного материала — чтобы его освободить, нам придется приложить немало энергии (как в переносном, так и в буквальном смысле).

На самом деле, кислород есть и в более глубоких и твердых породах Луны, однако туда нам пока лучше не лезть — нам будет достаточно и реголита, кубический метр которого содержит в среднем 1,4 тонны различных минералов, в том числе около 630 кг кислорода.

Чтобы выжить, человеку достаточно 800 граммов кислорода в день. Соответственно, 630 кг кислорода позволит прожить чуть больше двух лет. Ученый подсчитал, что, если средняя глубина реголита на Луне составляет около десяти метров, а мы сможем извлекать из него весь кислород, то верхние слои лунной поверхности обеспечат жизнь восьми миллиардов человек на протяжении 100 тыс. лет.

И что, мы действительно сможем извлекать кислород из лунной поверхности?

Пока что наши технологии немного ограничены, однако мы ведь не стоим на месте. Например, существует процесс электролиза, который используется для производства алюминия. Электрический ток пропускается через жидкую форму оксида алюминия, чтобы отделить алюминий от кислорода.

В этом случае кислород является побочным продуктом. Однако на Луне ситуация будет противоположной — именно кислород будет основным продуктом, а извлеченный алюминий (или любой другой металл) будет потенциально полезным побочным продуктом. Подобный успешный эксперимент уже провели китайские ученые, которые смогли добыть кислород прямо на Луне.

Проблема в том, что это достаточно энергозатратный процесс, и нам потребуется развитие технологий солнечной энергетики, чтобы поддерживать его на Луне — благо, на нашем спутнике энергия Солнца еще доступнее, чем на Земле.

Также нам потребуется промышленное оборудование, которое преобразует оксид металла в жидкую форму. На Земле с этим нет проблем, однако переместить эту технику на Луну и произвести достаточно энергии для ее работы — это уже проблема.

Бельгийский стартап Space Applications Services объявил о строительстве трех экспериментальных реакторов для улучшения процесса получения кислорода путем электролиза, которые планируют доставить на Луну в 2025 году в рамках миссии ISRU Европейского космического агентства.

Другие новости

Все новости