Το νερό είναι ένας κρίσιμος πόρος για τη διασφάλιση της ανθρώπινης επιβίωσης κατά την ανάπτυξη βάσεων σεληνιακής επιστημονικής έρευνας και μελλοντικών διαστρικών ταξιδιών μεταξύ της σελήνης και της Γης.
Η Κίνα και η Κρατική Εταιρεία Διαστημικών Δραστηριοτήτων (Roscosmos) της Ρωσίας που είναι υπεύθυνη για τις διαστημικές πτήσεις, τα προγράμματα κοσμοναυτών και την αεροδιαστημική έρευνα, ανακοίνωσαν σχέδια για τη δημιουργία του Διεθνούς Σεληνιακού Ερευνητικού Σταθμού (ILRSP).
Μια κινεζική ερευνητική ομάδα ανέπτυξε πρόσφατα μια νέα μέθοδο μαζικής παραγωγής νερού μέσω της αντίδρασης μεταξύ σεληνιακού ρηγόλιθου και ενδογενούς υδρογόνου, σύμφωνα με το Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering (NIMTE) της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών (CAS).
Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο περιοδικό The Innovation στις 22 Αυγούστου, και αναμένεται να αποτελέσει σημαντική βάση σχεδιασμού για την κατασκευή μελλοντικών βάσεων σεληνιακής επιστημονικής έρευνας και διαστημικών σταθμών. Η εργασία τιτλοφορείται “Μαζική παραγωγή νερού από σεληνιακό ιλμενίτη μέσω αντίδρασης με ενδογενές υδρογόνο”.
Η ερευνητική ομάδα αποτελείται από επιστήμονες από το NIMTE και το CAS Institute of Physics.
Η εξερεύνηση των υδάτινων πόρων είναι μία από τις βασικές δραστηριότητες στη σεληνιακή εξερεύνηση. Προηγούμενες μελέτες επικεντρώθηκαν κυρίως στην κατανομή των φυσικών υδάτινων πόρων στο φεγγάρι, οι οποίες έδειξαν ότι διάφορα σεληνιακά ορυκτά, όπως το σεληνιακό γυαλί, η πλαγιόκλαση, η ολιβίνη και το πυροξένιο, περιέχουν μικρές ποσότητες νερού. Ωστόσο, η περιεκτικότητα σε νερό σε αυτά τα ορυκτά είναι εξαιρετικά σπάνια, καθώς κυμαίνεται από 0,0001 % έως 0,02 %, γεγονός που καθιστά δύσκολη την εξαγωγή και τη χρήση τους στο φεγγάρι.
Ως εκ τούτου, η μελέτη και η ανίχνευση νέων σεληνιακών υδάτινων πόρων και η ανάπτυξη στρατηγικών εξόρυξης αποτελούν αναμφίβολα βασικό επίκεντρο των μελλοντικών σεληνιακών έργων εξερεύνησης.
Η ερευνητική ομάδα διαπίστωσε ότι ο ηλιακός άνεμος έχει ακτινοβολήσει τα ορυκτά στο σεληνιακό έδαφος για δισεκατομμύρια χρόνια αποθηκεύοντας άφθονο υδρογόνο. Όταν θερμαίνεται σε υψηλές θερμοκρασίες, το υδρογόνο αντιδρά με τα οξείδια του σιδήρου στα ορυκτά για να σχηματίσει στοιχειακό σίδηρο και μεγάλες ποσότητες νερού. Όταν η θερμοκρασία ανεβαίνει πάνω από 1.000 βαθμούς Κελσίου, το σεληνιακό έδαφος λιώνει και το νερό που παράγεται από αυτή την αντίδραση απελευθερώνεται ως ατμός.
Οι ερευνητές επιβεβαίωσαν ότι 1 γραμμάριο λιωμένου σεληνιακού ρηγολίθου μπορεί να δημιουργήσει 51 έως 76 χιλιοστόγραμμα νερού. Με άλλα λόγια, 1 τόνος σεληνιακού ρηγολίθου μπορεί να παράγει 51 έως 76 κιλά νερού, που μπορεί να καλύψει τις ημερήσιες ανάγκες σε πόσιμο νερό 50 ατόμων την ημέρα.
Επιπλέον, οι ερευνητές ερεύνησαν περαιτέρω τις διαφορές στην περιεκτικότητα σε υδρογόνο σε διαφορετικά ορυκτά της Σελήνης. Διαπίστωσαν ότι ο σεληνιακός ιλμενίτης FeTiO3, όταν θερμαίνεται, παράγει μεγάλες ποσότητες στοιχειακού σιδήρου και φυσαλίδες ατμών, καθιστώντας τον «δεξαμενή νερού» στο φεγγάρι.
Οι ερευνητές έχουν ήδη επιβεβαιώσει ότι υπάρχει νερό στο φεγγάρι
Από τη στιγμή που οι αποστολές Apollo μετέφεραν δείγματα σεληνιακών πετρωμάτων και εδάφους πίσω στη Γη για ανάλυση, οι ερευνητές επιβεβαίωσαν ότι υπάρχει άφθονο νερό στο φεγγάρι.
Αυτά τα ευρήματα επιβεβαιώθηκαν από πολλές ρομποτικές αποστολές επιστροφής δειγμάτων που ακολούθησαν, συμπεριλαμβανομένης της αποστολής Chang’e-5 της Κίνας. Αλλά μεγάλο μέρος αυτού του νερού αποτελείται από υδροξύλιο (ΟΗ) που σχηματίζεται λόγω της αλληλεπίδρασης του ηλιακού ανέμου (ιονισμένο υδρογόνο) και του στοιχειακού οξυγόνου στον ρεγόλιθο.
Με βάση πολλαπλά ερευνητικά ευρήματα, η ερευνητική ομάδα πρότεινε μια εφικτή στρατηγική για την in situ εξόρυξη και χρήση των σεληνιακών υδάτινων πόρων. Οι ειδικοί είπαν ότι αυτή η στρατηγική θα παράσχει κρίσιμες κατευθυντήριες γραμμές σχεδιασμού για την κατασκευή μελλοντικών βάσεων σεληνιακής επιστημονικής έρευνας και διαστημικών σταθμών και η αποτελεσματικότητά της αναμένεται να επιβεβαιωθεί περαιτέρω από συσκευές επαλήθευσης που θα εκτοξευθούν σε επόμενες σεληνιακές αποστολές εξερεύνησης Chang’e.
(photo: freepik)
