Дитячий фокус може перетворити Місяць на джерело води для людей: але є проблема

Вода, яка є одним з найважливіших ресурсів для існування складних форм життя (принаймні, на Землі), є досить рідкісною у нашій Сонячній системі, що створює проблеми для майбутніх космічних подорожей. Але, ймовірно, цю проблему можна вирішити, використовуючи дитячий фокус, який дозволить отримати воду у рідкому стані на Місяці, Марсі та інших планетах.

Як розповідається у статті Universe Today, йдеться про концепцію термічного видобутку, яку придумав експерт з космічних ресурсів і професор машинобудування в Колорадській гірничій школі (CSM) Джордж Соуерс. Його ідея надзвичайно проста – потрібно просто досить велике збільшувальне скло або дзеркало.

Для космічних подорожей існують дві проблеми – вода та повітря, які будуть потрібні астронавтам на інших планетах. Хоча обидві ці проблеми можна звести до однієї, оскільки людство здатне з легкістю перетворити воду на кисень. Тож фактично найбільше з невирішених проблем – це саме вода. Вона важка, тож її не можна просто завантажити у ракету і взяти з собою.

Але, як припускають вчені, можливо для цієї проблеми існує досить просте вирішення. Людству відомо, що вода у стані льоду точно є на Місяці, Марсі і не тільки. Тому Соуерс запропонував найпростіше рішення: чому б не використати відносно велике дзеркало, аби спрямувати промінь сонця на лід і випарувати його. В дитинстві більшість із нас гралися із збільшувальним склом і знають, що сконцентрувавши таким чином промінь, можна розпалити вогонь чи вигравіювати свої ініціали на дереві. Із дзеркалом це працюватиме трохи інакше, але ефект буде той самий – нагрівання льоду.

Однак просто розігріти лід і дати йому випаруватися – це лише частина плану.

Якщо нагріти ділянку, яка містить лід, що знаходиться у вакуумі, то цей лід сублімується у водяну пару і почне виділятися з поверхні. Цю водяну пару Соуерс пропонує ловити за допомогою холодної пастки або іншого схожого механізму, а потім зібрати воду, яку можна буде використовувати для пиття, перетворення на кисень чи навіть для заправки ракет.

Тож уся ідея складається з трьох компонентів:

• геліостату – дзеркала, яке здатне слідувати за Сонцем, не втрачаючи його промінь;
• гігантського намету, який збиратиме сублімовану воду;
• холодної пастки/транспортної системи, яка вловлюватиме воду, що витікає з поверхні.

Великий плюс цієї ідеї у тому, що це не є високотехнологічні винаходи, розробка яких триватиме роками. Але ефективність такої системи все одно потрібно перевірити і довести.

Соуерс та його команда припускають, що окрім Місяця ця технологія може спрацювати на Марсі, де наявність водяного льоду була неодноразово доведена; Церері, з поверхні якої викидаються струмені водяної пари; і двох астероїдах головного поясу – 24 Феміда і 65 Кібела, обидва з яких, як вважають, вкриті льодом.

Але Місяць все ж залишається найбільш перспективним. Вважається, що у постійно затінених регіонах Місяця приховано значну частину з 600 мільярдів кілограмів води супутника Землі.

Команда Соуера уже випробувала свій метод на місячному реголіті, у який вручну було приховано шматки льоду, а потім поміщено в вакуумну камеру, яку охолоджували за допомогою ванни з рідким азотом.

Саме під час цього тесту було виявлено дві проблеми.

Випробувальна установка була відносно невеликою, тому система охолодження з рідким азотом була дуже близькою до зразка, який потрібно було розігріти. Внаслідок цього виявилося, що більша частина тепла, яке мало нагрівати зразок, нагрівало рідкий азот. Однак, як переконані вчені, на Місяці цього б не сталося, оскільки там все надто холодне, тож тепло діятиме саме туди, куди треба.

Інша проблема виявилася складнішою. За відносно короткий час термічний метод видобутку створив поверх реголіту висушений шар, який діє як тепловий бар'єр для води, що може затримуватися внизу. Цей шар не лише заважав проникненню тепла всередину, але й не давав воді, яка перетворювалася на пару, підійматися вгору, де її мали збирати холодні пастки. Проте Соуер переконаний, що цю проблему теж можна буде подолати.

Найбільша ж проблема, традиційно, у тому, аби переконати чиновників у тому, що фінансові витрати на такий видобуток води матимуть сенс. За підрахунками Соуера, уся операція обійдеться у 880 мільйонів доларів, а ще 613 млн – собівартість продукції.

Соуерс визнає, що економічне обґрунтування є однією з найризикованіших частин його ідеї, оскільки вона вимагає попиту, якого наразі не існує. Але все може змінитися, коли NASA відправить на Місяць місію Artemis.

Раніше OBOZREVATEL розповідав про те, що воду з місячного реголіту можна добувати навіть завдяки звичайній побутовій мікрохвильовці.

Підписуйтесь на канали OBOZREVATEL в Telegram, Viber і Threads, щоб бути в курсі останніх подій.