НАСА научилось добывать кислород для астронавтов прямо из лунной пыли

Недавние исследования НАСА, представленные в пресс-релизе, демонстрируют новый способ извлечения кислорода из лунной пыли — реголита.

Проблема с «багажом»

Каждый литр воздуха, воды или топлива, доставленный с Земли, стоит астрономических денег и занимает ценное пространство. Для решения этой проблемы НАСА продвигает концепцию ISRU (In-Situ Resource Utilization) — использования ресурсов прямо на месте, на другом небесном теле. Эта идея чем-то похожа на то, как ранние пионеры использовали местные материалы для строительства и проживания, только сейчас речь идет о реголите, покрывающем поверхность Луны.

Солнечный «реактор» и химия

Команда проекта «Демонстрация карботермического восстановления» (CaRD) построила экспериментальный реактор, который использует только сильный солнечный свет, и имитатор лунного грунта. С помощью системы концентрирующих зеркал они фокусируют солнечную энергию на специальную камеру. Под сильным нагревом кислород «выщелачивается» из реголита, а побочным продуктом становится окись углерода — газ, который можно использовать в дальнейших химических процессах.

Проще говоря, реголит содержит огромное количество кислорода в виде химических соединений. НАСА смогло показать, что разорвав эти связи чистым теплом, можно получить свободный кислород именно тогда, когда он вам нужен, без необходимости брать его с собой.

Как отмечает НАСА: 

«Команда CaRD провела обширные испытания прототипа, в которых использовалась концентрированная солнечная энергия для извлечения кислорода из моделируемого лунного грунта, а также подтвердилось образование угарного газа».

Почему это важно

Перевозка груза в космос стоит тысячи долларов за килограмм. Если бы астронавты могли самостоятельно производить воздух и топливо на Луне, это резко повысило бы автономность миссий и сделало бы их дешевле. Особенно это актуально в рамках программы «Артемида», целью которой является устойчивое присутствие человека на естественном спутнике Земли.

Эта технология также имеет потенциал для Марса. Атмосфера Красной планеты богата углекислым газом, и аналогичные методы могут преобразовать его в кислород для дыхания и метан в качестве топлива, что даст людям шанс вернуться домой.

Проект CaRD — это не результат усилий одной лаборатории, а результат сотрудничества нескольких организаций. Компания Sierra Space построила реактор сама, Исследовательский центр Гленна НАСА и компания Composite Mirror Applications предоставили технологию сбора солнечной энергии, а Космический центр Кеннеди поставил электронику. Все эти компоненты были собраны и скоординированы командой системных инженеров Космического центра Джонсона для тестирования системы как единого рабочего блока.