Детский фокус может превратить Луну в источник воды для людей: но есть проблема

Вода, которая является одним из важнейших ресурсов для существования сложных форм жизни (по крайней мере, на Земле), довольно редка в нашей Солнечной системе, что создает проблемы для будущих космических путешествий. Но, возможно, эту проблему можно решить, используя детский фокус, который позволит получить воду в жидком состоянии на Луне, Марсе и других планетах.

Видео дня

Как говорится в статье Universe Today, речь идет о концепции термической добычи, которую придумал эксперт по космическим ресурсам и профессор машиностроения в Колорадской горной школе (CSM) Джордж Соуэрс. Его идея чрезвычайно проста – нужно просто достаточно большое увеличительное стекло или зеркало.

Для космических путешествий существуют две проблемы – вода и воздух, которые потребуются астронавтам на других планетах. Хотя обе эти проблемы можно свести к одной, поскольку человечество способно с легкостью превратить воду в кислород. Поэтому фактически самая большая из нерешенных проблем – это именно вода. Она тяжелая, поэтому ее нельзя просто загрузить в ракету и взять с собой.

Но, как предполагают ученые, возможно, для этой проблемы существует достаточно простое решение. Человечеству известно, что вода в состоянии льда точно есть на Луне, Марсе и не только. Поэтому Соуэрс предложил самое простое решение: почему не использовать относительно большое зеркало, чтобы направить луч солнца на лед и испарить его. В детстве большинство из нас играли с увеличительным стеклом и знают, что сконцентрировав таким образом луч, можно разжечь огонь или выгравировать свои инициалы на дереве. С зеркалом это будет работать несколько иначе, но эффект будет тот же – нагрев льда.

Однако просто разогреть лед и дать ему испариться – это всего лишь часть плана.

Если нагреть участок, содержащий лед, который находится в вакууме, то этот лед сублимируется в водяной пар и начнет выделяться с поверхности. Этот водяной пар Соуэрс предлагает ловить с помощью холодной ловушки или другого похожего механизма, а затем собрать воду, которую можно будет использовать для питья, превращения в кислород или даже для заправки ракет.

Так что вся идея состоит из трех компонентов:

• гелиостата – зеркала, способного следовать за Солнцем, не теряя его луч;
• гигантской палатки, которая будет собирать сублимированную воду;
• холодной ловушки/транспортной системы, которая будет улавливать вытекающую с поверхности воду.

Большой плюс этой идеи в том, что это не высокотехнологичные изобретения, разработка которых будет длиться годами. Но эффективность такой системы все равно нужно проверить и доказать.

Соуэрс и его команда предполагают, что, кроме Луны, эта технология может сработать на Марсе, где наличие водяного льда было неоднократно доказано; Церере, с поверхности которой выбрасываются струи водяного пара; и двух астероидах главного пояса – 24 Фемида и 65 Кибела, оба из которых, как полагают, покрыты льдом.

Но Луна все же остается наиболее перспективной. Считается, что в постоянно затененных регионах Луны скрыта значительная часть из 600 миллиардов килограммов воды спутника Земли.

Команда Соуэра уже опробовала свой метод на лунном реголите, в который вручную были скрыты куски льда, а затем он был помещен в вакуумную камеру, которую охлаждали с помощью ванны с жидким азотом.

Именно во время этого теста выявились две проблемы.

Испытательная установка была относительно небольшой, поэтому система охлаждения с жидким азотом была очень близка к образцу, который нужно было разогреть. В результате оказалось, что большая часть тепла, которое должно было нагревать образец, нагревало жидкий азот. Однако, как убеждены ученые, на Луне этого бы не произошло, поскольку там все слишком холодное, поэтому тепло будет действовать именно туда, куда нужно.

Другая проблема оказалась более сложной. За относительно короткое время термический метод добычи создал поверх реголита высушенный слой, действующий в качестве теплового барьера для воды, которая может задерживаться внизу. Этот слой не только мешал проникновению тепла внутрь, но и не давал воде, которая превращалась в пар, подниматься вверх, где ее должны собирать холодные ловушки. Однако Соуэр убежден, что эту проблему тоже можно будет решить.

Самая большая проблема, традиционно, в том, чтобы убедить чиновников в том, что финансовые затраты на такую добычу воды будут иметь смысл. По подсчетам Соуэра, вся операция обойдется в 880 миллионов долларов, а еще в 613 млн – себестоимость продукции.

Соуэрс признает, что экономическое обоснование является одной из самых рискованных частей его идеи, поскольку требует спроса, которого пока не существует. Но все может измениться, когда NASA отправит на Луну миссию Artemis.

Ранее OBOZREVATEL рассказывал о том, что воду из лунного реголита можно добывать даже благодаря обычной бытовой микроволновке.

Подписывайтесь на каналы OBOZREVATEL в Telegram, Viber и Threads, чтобы быть в курсе последних событий.