Měsíční prach jako zdroj kyslíku: Inženýři vyvinuli technologii pro lunární základny

Představte si budoucnost, kde se astronauti na Měsíci nemusí spoléhat na dodávky kyslíku ze Země. Vyráběli by si jej přímo na místě – z měsíčního prachu. Tato vize už není jen science fiction, ale konkrétní plán vědců a inženýrů, kteří vyvíjejí zařízení schopné přeměnit lunární půdu na životně důležitý kyslík. Nový systém by mohl zásadně změnit průběh budoucích misí na Mars i dál, píše server Interesting Engineering.

Nový přístroj testovaný v extrémních podmínkách

V obří vakuové komoře v Johnsonově vesmírném středisku NASA testují inženýři z firmy Sierra Space unikátní zařízení připomínající kovovou skříň s barevnými kabely. Tento stroj má jediný cíl – extrahovat kyslík z měsíční horniny, tzv. regolit.

„Na Zemi jsme vyzkoušeli vše, co šlo. Teď je na řadě Měsíc,“ uvedl Brant White, programový manažer Sierra Space, pro BBC. Projekt je součástí širšího úsilí vytvořit systémy, které astronautům umožní využívat místní zdroje, a tím snížit závislost na zásobách ze Země.

Získávání kyslíku z měsíčního prachu: vědecký oříšek

V experimentu vědci zahřívali simulovaný regolit na více než 1 650 °C, až se přeměnil v roztavenou hmotu. Přidáním dalších látek se z materiálu začaly uvolňovat molekuly kyslíku. Tento proces se nazývá karbotermická redukce a má velký potenciál, přesto stále naráží na technické překážky.

Měsíční regolit obsahuje mnoho oxidů kovů, což z něj dělá ideální surovinu pro výrobu kyslíku. Ale extrakce v podmínkách nízké gravitace, extrémních teplot a abrazivního povrchu Měsíce je technicky velmi náročná.

„Museli jsme upravit celý mechanismus, aby zvládl ostrou a hrubou strukturu regolitu,“ vysvětlil White. Testování probíhá ve vakuové komoře, která simuluje měsíční tlak a teplotu. S nízkou gravitací však zatím nikdo nedokáže plně pracovat.

Ilustrační foto: Pexels

Problém s bublinkami

Paul Burke z univerzity Johns Hopkins upozornil, že nízká gravitace komplikuje oddělování kyslíkových bublin při elektrolýze roztaveného regolitu. „Bublinky se neodpojují tak snadno – může to zdržovat celý proces,“ uvedl.

Studentka MIT Palak Patel vyvinula vylepšený systém, který tento problém řeší pomocí sonikace – technologie využívající ultrazvuk k „setřesení“ bublin z elektrod. Její výzkum se zaměřuje na minimalizaci zásobovacích misí ze Země.

Měsíční stavebnice a cesta k soběstačnosti

Z roztaveného regolitu je navíc možné vyrábět i pevný, sklovitý materiál, vhodný k výrobě stavebních cihel. Patel naznačuje, že by astronauti mohli jednou na Měsíci vyrábět náhradní díly nebo dokonce celé komponenty pro vesmírné lodě.

Přestože systém Sierra Space k výrobě kyslíku vyžaduje určité množství uhlíku, většinu tohoto prvku lze po každém cyklu znovu použít. Díky tomu je celý proces efektivní a udržitelný.

Blíže k soběstačnosti na Měsíci

Jak se posouvá vývoj lunární infrastruktury, stávají se technologie jako tato naprosto klíčovými. Kyslík vyrobený přímo na Měsíci by nejen prodloužil pobyt astronautů, ale mohl by pohánět i rakety mířící dál do vesmíru.

„Může to ušetřit miliardy dolarů,“ uvádí White. Systémy pro využití místních zdrojů mění Měsíc z pouhého cíle mise na možné výchozí místo pro další meziplanetární výpravy.

Jak shrnuje Patel: „Čím víc zdrojů dokážeme vyrobit přímo na Měsíci, tím lépe.“