В НАСА научились добывать кислород для астронавтов прямо из лунной пыли

Недавнее исследование НАСА, представленное в пресс-релизе, демонстрирует новый способ добычи кислорода из лунной пыли — реголита. Эта разработка может переломить представление о том, как обеспечивать астронавтов всем необходимым в длительных миссиях на Луну и дальше.

Проблема с «багажом»

Каждый литр воздуха, воды или топлива, доставленный с Земли, стоит астрономических денег и занимает ценное место. Чтобы решить эту проблему, НАСА продвигает концепцию ISRU (In-Situ Resource Utilization) — использование ресурсов прямо на месте, на другом небесном теле. Эта идея чем‑то похожа на то, как первопроходцы в прошлом использовали местные материалы для строительства и жизни, только теперь речь идет о реголите, покрывающем поверхность Луны.

Солнечный «реактор» и химия

В рамках проекта Carbothermal Reduction Demonstration (CaRD) проверяют работу устройства, которое собирает и фокусирует солнечный свет, чтобы с его помощью нагревать лунный реголит и извлекать из него кислород.

Команда проекта Carbothermal Reduction Demonstration (CaRD) построила экспериментальный реактор, который использует только сильный солнечный свет и имитатор лунной почвы. С помощью системы концентрирующих зеркал они фокусируют солнечную энергию на специальной камере. Под сильным теплом из реголита «выщелачивается» кислород, а побочным продуктом становится монооксид углерода — газ, который можно использовать в дальнейших химических процессах.

Говоря простыми словами, реголит содержит огромное количество кислорода в форме химических соединений. НАСА удалось показать, что, разорвав эти соединения под действием чистого тепла, можно получить свободный кислород именно тогда, когда он нужен, не привозя его с собой.

Как отмечает НАСА: 

«Команда CaRD провела комплексные испытания прототипа, в которых использовалась концентрированная солнечная энергия для извлечения кислорода из имитированной лунной почвы, а также подтвердила образование оксида углерода».

Почему это важно

Транспортировка груза в космос стоит тысячи долларов за килограмм. Если астронавты смогут сами добывать воздух и топливо на Луне, это резко увеличит автономность миссий и сделает их дешевле. Это особенно актуально в рамках программы Artemis, целью которой является устойчивое присутствие человека на естественном спутнике Земли.

Технология также имеет потенциал для Марса. На Красной планете атмосфера богата углекислым газом, и схожие методы могли бы превращать его в кислород для дыхания и метан для топлива, что даст людям шанс вернуться домой.

Проект CaRD — это не усилия одной лаборатории, а коллаборация нескольких организаций. Компания Sierra Space создала сам реактор, NASA Glenn Research Center и Composite Mirror Applications предоставили технологии для сбора солнечной энергии, а электронику поставил Космический центр имени Кеннеди. Все эти компоненты были собраны и согласованы командой системных инженеров из Космического центра имени Джонсона, чтобы протестировать систему как единое работающее устройство.