Fără livrarea de catalizatori și instalații complexe.
Livrarea resurselor pe Lună costă sume astronomice. Se estimează că un galon (3,8 litri) de apă va costa 83.000 de dolari, iar un astronaut va avea nevoie de până la patru galoane pe zi. De aceea, ideea de a utiliza resursele locale – regolitul, apa sub formă de gheață și energia solară – a devenit piatra de temelie a viitoarelor misiuni lunare.
Noua lucrare a unui grup de oameni de știință chinezi propune un proces fototermocatalitic într-o singură etapă, în care solul lunar servește simultan ca sursă de apă și catalizator al reacțiilor chimice. La încălzirea regolitului la 200 °C, apa conținută în acesta este eliberată. După aceea, se adaugă dioxid de carbon – de exemplu, din aerul expirat – și se declanșează o reacție cu participarea ilmenitului, larg răspândit în solul lunar. Ca rezultat, se formează oxigen și metan.
Metanul este unul dintre cele mai promițătoare tipuri de combustibil pentru rachete. Spre deosebire de hidrogen, este mai ușor de depozitat și stabil la temperaturi scăzute. În același timp, în combinație cu oxigenul, metanul asigură o tracțiune suficientă pentru lansarea de pe Lună și, potențial, pentru întoarcerea pe Pământ. Unele companii private, precum LandSpace din China, lansează deja rachete pe metan.
Un aspect fundamental în această activitate a fost combinarea a două etape: extragerea apei și transformarea acesteia în combustibil — într-un singur reactor și fără utilizarea catalizatorilor aduși de pe Pământ. Acest lucru reduce numărul de dispozitive necesare și face posibilă crearea unei infrastructuri mai compacte și mai ieftine pentru baza lunară.
În experimentele de laborator, oamenii de știință au folosit o imitație de sol lunar, creată pe baza probelor aduse de misiunea chineză „Chang’e-5” – utilizarea probelor propriu-zise pentru experimente distructive ar fi fost prea risipitoare.
Cu toate acestea, nu toți oamenii de știință împărtășesc entuziasmul autorilor. Planetologul Philip Metzger de la Universitatea Centrală din Florida subliniază că solul lunar are o conductivitate termică foarte scăzută. Acest lucru îngreunează încălzirea uniformă a unor volume mari de regolită, ceea ce înseamnă că reduce eficiența procesului. Una dintre măsurile posibile este „amestecarea” mecanică a solului, dar aceasta crește complexitatea și vulnerabilitatea la avarii în condițiile extreme de pe Lună. În plus, rămâne nerezolvată problema volumului de CO2: astronauții nu pot produce suficient, iar transportul de pe Pământ ar reduce eficiența economică.
Ca alternativă, în experimentele anterioare au fost utilizați catalizatori mai scumpi și mai eficienți, de exemplu, nichel pe bază de diatomit. Aceștia sunt dificil de produs, dar pot fi reutilizați și, pe termen lung, pot fi mai rentabili.
Cu toate acestea, echipa chineză a demonstrat că regolitul lunar nu numai că poate stoca apă, ci și poate participa activ la transformarea acesteia în combustibil. Următorul pas este scalarea instalației și testarea acesteia în condițiile lunare: cu vid, praf, diferențe extreme de temperatură și gravitație redusă.
