Когда человечество начнет осваивать Луну, самым ценным ресурсом окажется воздух. Существует множество проектов доставки туда кислородной смеси в сжатом состоянии, но все они являются очень дорогостоящими. Ученые из Кембриджа решили пристально посмотреть под ноги космонавтам и нашли способ извлекать кислород прямо из лунного грунта. Об этом «Правда.Ру» побеседовала с планетологом Николаем Поташовом.
Поиски путей снабжения лунных поселенцев воздухом давно были выделены в особую программу NASA , в рамках которой сразу несколько научных центров разрабатывали свои методики. Химик Дэрек Фрей и его коллеги из Кембриджа как раз создали одну из них.
Еще в 2000 году они придумали способ искусственного получения углекислого газа. Разумеется, на Земле подобная методика не имеет особого смысла, однако при создании дыхательной смеси всегда требуется небольшое количество двуокиси углерода. Так что подобный процесс был бы полезен в условиях космоса.
В установке катод и анод из углерода помещается в электролит из расплава обычной соли – хлорида калия. Электрический заряд отрывает атомы кислорода с катода, которые ионизируют и разлагают молекулы соли. Получив в ходе такой реакции отрицательный заряд, ионы кислорода вступают во взаимодействие с углеродным анодом и производят углекислый газ, разрушая анод.
Для того чтобы производить в подобной установке чистый кислород, разработчики создали принципиально новый вид материала, который проводит электрический ток, но не поддается никакому химическому воздействию. Этот сложный сплав из рутаната кальция и титаната кальция используется для создания сверхпрочного анода.
Теперь при тех же начальных условиях ионы кислорода вступают в реакцию с анодом, приобретают недостающий заряд и выделяются в виде чистого газа. Таким образом, при наличии необходимых исходных веществ производство кислорода можно организовать где угодно.
Для проведения испытаний ученым был предоставлен образец лунного грунта. В серии опытов химики из Кембриджа смогли показать, что эта порода может быть использована в качестве сырья. Они построили компактную установку (длина ее составляет всего один метр), которая способна вырабатывать одну тонну кислорода в год.
Для производства такого количество дыхательного газа требуется примерно три тонны лунной породы. При этом каждый реактор потребляет 1,5 киловатта энергии – ровно столько, сколько представляют парные солнечные батареи околоземных спутников.
Дэрик Фрей предполагает, что для массового производства кислорода на Луне может потребоваться атомный реактор. С помощью такого источника энергии можно будет подключить сотни установок для создания кислорода. В данный момент проводятся дополнительные исследования под эгидой Европейского космического агентства.
Ученые предполагают, что открытый ими способ может быть использован на любой планете. Единственная разница между зонами колонизации будет заключаться в количестве грунта, использованного для выработки кислорода – ведь химический состав породы, не исключено, будет различаться.
Корреспондент «Правды.Ру» обратился к сотруднику Государственного астрономического института им.Штейнберга, планетологу, кандидату физико-математических наук Николаю Поташову , чтобы узнать, насколько реалистичен предложенный американскими учеными проект и ведутся ли подобные разработки в России.
Вот что ответил Николай Алексеевич:
«К любой информации всегда нужно относиться с предубеждением. Описанные химиками из Кембриджа эксперименты по производству кислорода, конечно, очень важны для науки, но в настоящее время мы еще не знаем, насколько «чистым» был опыт, насколько точно воспроизведены условия Луны в ходе эксперимента.
Различные методики производства кислорода, так сказать, «на месте» уже неоднократно предлагались учеными США, Великобритании, Японии и России. Но до настоящего момента ни один из этих способов не принят на вооружение. Причина – недостаточная проработанность процесса, высокая себестоимость или низкая эффективность, а подчас и все это сразу.
Остается надеяться, что разработка Фрея и его коллег окажется именно тем, что планетологи искали столько лет. Универсальная возможность добывать кислород на любой планете – об этом не могли мечтать даже писатели-фантасты».
Павел Урушев
