Kinijos mokslininkai pristatė perversmą Mėnulio resursų panaudojime

Lūžis Mėnulio resursų panaudojime

Kinijos mokslininkai paskelbė apie revoliucinę technologiją, galinčią pakeisti žmonių tyrinėjimų Mėnulyje išlaikymo principus. Moksliniame žurnale „Joule“ aprašytas inovatyvus fototerminis metodas leidžia efektyviai išgauti vandenį iš Mėnulio regolito (Mėnulio dulkių) ir paversti jį, kartu su anglies dioksidu, į svarbius išteklius: deguonį, vandenilį ir raketų kurą – visa tai naudojant Mėnulyje gausią saulės šviesą.

Kaip veikia fototerminis metodas

Pagrindinė šios naujovės dalis – fototerminis procesas, kuris koncentruota šviesa tiesiogiai iš saulės generuoja aukštą temperatūrą. Šis integruotas būdas supaprastina tradicinius vandens išgavimo metodus ir ženkliai padidina energijos efektyvumą, nes sujungia vandens išgavimo ir anglies dioksido konvertavimo procesus į vieną nuoseklią operaciją. Iš regulioto išgarintas vanduo padalijamas į vandenilį ir deguonį – ši reakcija ypač svarbi tiek gyvybės palaikymui, tiek kuro gamybai. Be to, įgulos iškvepiamas anglies dioksidas gali būti paverčiamas anglies monoksidu ir vandeniliu, kurie gali būti panaudojami kuro elementuose ar sintetiniam raketų kurui.

Pagrindiniai privalumai ir techniniai ypatumai

• Vieno žingsnio integracija: Sutalpina Mėnulio H2O išgavimą ir CO2 fototerminį katalizavimą į vieną procesą, mažindama sistemos sudėtingumą ir infrastruktūros kaštus.
• Vietinių resursų panaudojimas: Skatina išteklių naudojimą vietoje (ISRU), kuris būtinas ilgalaikėms Mėnulio misijoms ir sumažina milžiniškas tiekimo iš Žemės išlaidas (vandens galonas gali kainuoti net 83 000 dolerių).
• Energijos efektyvumas: Tiesiogiai išnaudoja Mėnulio aplinkos sąlygas energijai gauti, todėl nereikia sunkių papildomų įrenginių.

Palyginimas su esamais Mėnulio resursų panaudojimo metodais

Dauguma dabartinių vandens išgavimo iš regolito metodų reikalauja daug energijos ir dažniausiai sustoja ties vandens gavimu, nevykdant tolesnės konversijos. Kinijos mokslininkų sukurtas metodas iškart leidžia resursus paversti būtinais gyvybei ir kelionėms ištekliais, yra energiją taupantis bei potencialiai patikimesnis operaciniam naudojimui kosmose.

Technologijos testavimas su Chang’e-5 Mėnulio mėginiais

Tyrimų komanda savo technologiją sėkmingai išbandė su tikrais Mėnulio dirvožemio mėginiais, surinktais per Chang’e-5 misiją 2020 metais. Tai suteikė galimybę laboratorijoje įrodyti metodo praktiškumą ir perspektyvumą realiomis sąlygomis.

Iššūkiai ir ateities galimybės

Nors laboratoriniai rezultatai nuteikia optimistiškai, technologijos diegimas atšiaurioje Mėnulio aplinkoje išlieka sudėtingas – tenka susidurti su radiacija, kintančia gravitacija ir ekstremaliomis temperatūromis. Šių iššūkių sprendimas bus kertinis siekiant ilgalaikio žmonijos įsikūrimo Mėnulyje.

Rinkos svarba ir kosminės lenktynės

Ši inovacija išryškina Kinijos spartų augimą kaip stipraus žaidėjo kosminių technologijų srityje. Šalies kosmoso programa, siekianti iki 2035 metų pastatyti Mėnulio bazę, nebėra laikoma autsaidere. JAV keičiant kosmoso politiką, tokie išradimai gali suteikti Kinijai konkurencinį pranašumą naujoje Mėnulio tyrinėjimų ir komercinio vystymosi eroje.

Panaudojimo galimybės ir platesnė reikšmė

Implementavus fototerminės ekstrakcijos sistemą Mėnulio paviršiuje, būtų galima efektyviai kurti tvarius žmonių gyvenamuosius modulius, gaminti raketų kurą grįžimui arba tolimoms kelionėms, ir žymiai sumažinti kosminių misijų išlaidas. Šie tyrimai žymi realų žingsnį link nuolatinės žmonių kolonizacijos Mėnulyje ir sudaro pagrindą ambicingai kosmoso tyrimų ateičiai.