Кислород из лунных камней поможет выжить на Луне первым поселенцам

Если проект по созданию автономной базы на Луне в ближайшие годы станет реальностью, то добыча из лунных камней необходимых для выживания человека веществ будет иметь решающее значение, пишет газета La Repubblica. Гигантский шаг в этом направлении сделали ученые Кембриджского университета под руководством профессора Дерека Фрея. В течение нескольких лет исследователь разрабатывал методы извлечения чистых металлов из их окислов. В результате электрохимической реакции получался чистый металл и кислород, который, вступая во взаимодействие с углеродом, превращался в окись углерода. На Луне, как известно, окислы металлов представлены в большом количестве. Ученый решил немного изменить цепочку: при помощи все той же реакции он стал получать металлы и кислород, который уже не вступал в реакцию с другими химическими элементами. По словам профессора, за один год при использовании трех электрогенераторов мощностью 4,5 КВт, работающих на солнечных батареях, или при помощи маленького ядерного реактора можно получать тонну кислорода. Для такого объема кислорода потребуется всего три тонны лунной породы. В основе работы новой установки лежит процесс, аналогичный обычному электролизу. Роль катода в новом методе исполняет фрагмент лунной породы. Его помещают в расплав хлорида кальция при температуре около 800 градусов по Цельсию. Кроме этого в расплав помещается анод, выполненный из титаната кальция с добавками, которые обеспечивают электропроводность полученного материала.
При пропускании электрического тока через расплав оксиды металлов, содержащиеся в лунной породе, теряют отрицательно заряженные ионы кислорода, которые двигаются от катода к аноду. Отдавая лишние электроны аноду, ионы преобразуются в атомы кислорода. Лабораторные испытания нового метода с участием эмуляции лунной породы JSC-1 показали, что на производство тонны кислорода уходит около трех тонн материала. Уязвимым местом новой технологии является анод, который со временем изнашивается. Ученым удалось подобрать смесь компонентов так, что полученный анод теряет примерно 3 сантиметра длины за год. Эти расчеты были сделаны на основе 150 часов непрерывных испытаний.
Теоретически, всего три генератора высотой около метра каждый смогут обеспечить лунное поселение тонной кислорода в год (отправка такого количества кислорода ракетами будет стоить примерно 100 миллионов долларов). При этом они будут потреблять примерно 4,5 киловатта энергии.
Итак, кислород можно получать из лунной породы, а как быть с водой? До последнего времени ученым так и не удалось обнаружить на поверхности Луны лед. Исследователи возлагают большие надежды на зонд НАСА LCOSS (Lunar Crater Observation and Sensing Satellite), который 9 октября стартует в направлении спутника Земли: проанализировав данные, полученные с зонда, ученые должны будут понять, есть на спутнике вода или нет.
Но кислорода и воды недостаточно, чтобы человек вернулся на Луну. В конце августа этого года президент США Барак Обама, изучив технические и экономические аспекты, выберет будущую стратегию человека в космосе.