Lunárni baníci boli tento týždeň obzvlášť veselí, keď vedci tvrdili, že našli presvedčivý dôkaz o vodnom ľade na mesačnom povrchu. Je tam oveľa viac ľadu, ako sme si mysleli, a teraz už vieme presne, kde leží. To môže výrazne zjednodušiť budúcu extrakciu vody.
Dávno pred týmto objavom sa vedci snažili nájsť všetku vodu, ktorá by sa mohla skrývať na mesačnom povrchu. Je to zdroj, ktorý bude neuveriteľne cenný pre budúce dlhodobé misie na Mesiac, pretože voda je nevyhnutná pre život tu na Zemi. Môže sa recyklovať v mesačnom prostredí alebo sa môže použiť na pitie alebo kúpanie. S jeho pomocou by tiež bolo možné pestovať rastliny potrebné na výživu budúcich obyvateľov Mesiaca.
Snáď najväčšie a najbezprostrednejšie využitie mesačnej vody je v raketovom palive. Hlavné zložky vody - vodík a kyslík - sú dva z najdôležitejších materiálov používaných v raketovom palive. A ak vyrábate raketové palivo z vody na Mesiaci, bolo by skvelé ušetriť peniaze za ambiciózne vesmírne misie. Rakety, ktoré opúšťajú Zem, musia niesť so sebou všetko potrebné palivo. Ale pomocou mesačného ľadu by bolo možné rakety tankovať, zatiaľ čo by boli vo vesmíre, a za menej peňazí by sa mohli dostať na vzdialenejšie miesta.
Je voda lepšia ako olej?
„Cieľom je vytvoriť akýsi mimozemský dodávateľský reťazec pre určité výrobky - najmä pre vodu ako palivo -, ktorý by výrazne uľahčil presun z jedného tela do druhého vo vesmíre,“hovorí Julie Brisset. Vedecký pracovník, Florida Space Institute.
Doručiť niečo do vesmíru je vždy drahé. Ak chcete, aby váš satelit unikol z gravitácie Zeme, budete potrebovať veľa paliva, aby ste ho dostali na obežnú dráhu. V skutočnosti väčšina hmotnosti, ktorú raketa unesie pri štarte, pochádza z paliva. A čím hlbšie do vesmíru idete, tým viac paliva potrebujete. Na odtrhnutie od gravitácie planéty je potrebných viac energie. Preto sú misie do hlbokého vesmíru čoraz nákladnejšie, pretože je potrebná veľká raketa a veľa paliva.
Čo by sa však stalo, keby ste namiesto načerpania paliva na Zem mohli naplniť nádrž palivom, ktoré už je vo vesmíre? Potom by sa misie do hlbokého vesmíru stali rovnako všednými ako cestovanie z jedného mesta do druhého. "Len si predstavte, že ste sa museli dostať z Denveru a na ceste neboli žiadne čerpacie stanice a benzín ste museli prepravovať až do New Yorku," hovorí George Sowers, profesor na banskej škole v Colorade a bývalý viceprezident spoločnosti United Launch. Aliancia. "Toto všetko do auta určite nedostaneš." Budeme musieť vziať príves. “Preto je myšlienka lunárneho vývoja pre myseľ taká vzrušujúca. Vodu na Mesiaci bolo možné vyťažiť, rozdeliť na raketové palivo a transportovať ju buď na cirkumunárnu alebo na nízku obežnú dráhu Zeme. Rakety nemusia byť veľké, aby so sebou mohli prepravovať všetko palivo. Mohli len dokovať s benzínovou pumpou a natankovať palivo na dlhé cesty.
Propagačné video:
Preprava paliva z Mesiaca na iné miesta vo vesmíre bude oveľa lacnejšia ako preprava zo Zeme. Na Mesiaci je jedna šestina zemskej príťažlivosti, čo znamená, že na odtrhnutie sa od povrchu je potrebných menej energie. Sejačka nedávno analyzovala náklady na prepravu mesačného paliva na rôzne miesta vo vesmíre. Napríklad dodávanie mesačnej vody na nízku obežnú dráhu Zeme je lacnejšie ako jej odosielanie zo Zeme, hoci naša planéta je bližšie. "Ak budete toto palivo používať na nízkej obežnej dráhe Zeme, bude úspora 20 - 30 percent, ak namiesto suchozemského paliva použijete mesačné palivo," hovorí Sowers.
Vedci fantazírujú o premene mesačnej vody na raketové palivo už celé desaťročia, odkedy sa objavili dôkazy o vhodnosti mesačných pólov na vývoj ľadu. V roku 1994 spoločná štúdia NASA a americkej armády s názvom Clementine ukázala, že v kráteroch pri mesačných póloch existuje voda. Tieto miesta nikdy nevidia svetlo Slnka a nikdy nedosahujú teploty nad -250 stupňov Fahrenheita. Niekoľko misií na Mesiac odvtedy potvrdilo, že v oblasti môže byť voda. V roku 2009 NASA zhodila kozmickú loď LCROSS do kráteru pri južnom póle Mesiaca, aby zistila, aké materiály by dopad vyvrhol. Zistilo sa, že vypúšťanie bolo 5% vody.
Štúdia zverejnená tento týždeň v PNAS však ukazuje, že niektoré oblasti Mesiaca môžu byť ponorené vo vode. Vedci z Havajskej univerzity a Brownovej univerzity analyzovali údaje zhromaždené indickou kozmickou loďou Chandranayan 1, ktorá v roku 2008 priplávala na Mesiac. Pomocou jedného z prístrojov plavidla dokázali zmapovať oblasti ľadu na Mesiaci zmeraním odrazivosti vody. Skenovali tiež tieto miesta v infračervenom svetle a zistili, že voda mala formu ľadu, nie kvapaliny alebo pary. Potvrdili nielen to, že vodný ľad je prítomný na povrchu Mesiaca, ale že niektoré oblasti na Zemi tvoria 20 až 30 percent ľadu. Podľa toho, ako hlboko ľad pod povrchom ide, by bolo možné zmapovať, kde by sa ťažili komponenty pre pohonnú látku.
Sklad paliva na nízkej obežnej dráhe Zeme otvára nové možnosti pre misie vo vesmíre. Napríklad by sa dalo postaviť vesmírne remorkér - raketa, ktorá sedí vo vesmíre, tankuje znova a znova a odváža satelity do požadovaného cieľa. Satelity, ktoré sa vypúšťajú na vysokú obežnú dráhu, teraz trávia od šiestich mesiacov do roka, aby sa pomocou palubných motorov pomaly zvyšovali. Počas tejto doby nemôžu vykonávať svoju prácu a neprinášajú peniaze. Ale pomocou vesmírneho remorkéra mohli byť satelity rozmiestnené na dolných obežných dráhach pomocou malých rakiet a potom ich mohol vesmírny remorkér použiť na to, aby sa satelity dostali na požadovanú obežnú dráhu len za pár dní. To by operátorom satelitov ušetrilo peniaze: nemuseli by vystreliť veľkú raketu, aby dostali svoj náklad do vesmíru.a mali by viac času na prácu so svojím spoločníkom.
Takže áno, mesačná voda je chladná ako palivo, ale nebude ľahké ju začať ťažiť. Najprv musíte vykonať rozsiahly prieskum. Vďaka štúdii PNAS vedci v podstate vytvorili mapu, ktorá ukazuje, kde hľadať najšťavnatejšie oblasti vodného ľadu na mesačných póloch. Ďalším krokom bude posielanie landerov a lunárnych roverov, aby našli tie najlepšie stránky. Vedci zatiaľ nevedia, či je ľad vo forme kaše zmiešanej s ľadom, alebo vo forme pevných blokov zmiešaných s iným povrchovým materiálom. „Vieme, ako navrhnúť odsávacie zariadenie. Len nevieme, aké zariadenie máme použiť, “hovorí Metzger.
Jedným z nápadov je vykopať mesačnú pôdu bagrom, ktorý odošle materiál spracovateľovi. Procesor počas procesu ohrevu oddeľuje ľad od pôdy a pomocou elektriny rozdeľuje vodu na základné zložky. Časť výsledného paliva sa potom použije na vypustenie zvyšku vody z Mesiaca vo vozidle do skladu paliva.
Všetko to bude samozrejme drahé. „Všetko závisí od analýzy nákladov,“hovorí Metzger. „Je lacnejšie vystreliť raketové palivo zo Zeme, alebo je lacnejšie vystreliť zariadenie do vesmíru raz a potom ho udržiavať a používať ho na nepretržité vytváranie raketového paliva vo vesmíre?“Na základe analýz Metzgera, Brissého a Sowersa dospeli k záveru, že zisk z zisku bude trvať desať rokov, kým bude investovanie do ťažby na Mesiaci trvať. Ale keďže ťažba Mesiaca je riskantná záležitosť, investori rizikového kapitálu možno nebudú chcieť byť do tohto podnikania aktívne zapojení.
Z tohto dôvodu tím navrhuje, aby NASA spolufinancovala včasný rozvoj ťažby. Je teda pravdepodobnejšie, že komerční investori uzavrú partnerstvo s renomovanou agentúrou, ktorá môže niesť niektoré náklady.
NASA neposkytne službu investorom: kozmická agentúra navrhla, že každý rok môže byť potrebných až 100 metrických ton paliva na doplnenie paliva pre kozmické lode opúšťajúce mesačný povrch zo základne. Ak sa toto všetko spustí zo Zeme, bude si to vyžadovať zhruba 3,5 miliardy dolárov ročne. Úspory spojené s vytváraním mesačného paliva zlacnia misie na Mesiac a Mars. "Misie na Mars by boli lacnejšie a všetko, čo robíme mimo Zeme, tiež," hovorí Sowers. Napríklad použitie mesačného paliva na doplnenie paliva do rakiet by podľa Sowersa znížilo náklady na let zo Zeme na trojnásobný faktor. To je dôležité vzhľadom na to, že NASA sa chystá opäť uskutočniť ľudskú misiu na Mesiac.
Iľja Khel