دانشمندان چینی به فناوری تازهای دست یافتهاند که میتواند با استخراج آب از خاک ماه، دیاکسیدکربن را به اکسیژن و مواد شیمیایی قابل استفاده در تولید سوخت تبدیل کنند.
به گزارش تکناک، این دستاورد علمی، امکان بهرهبرداری از منابع بومی ماه را فراهم میکند؛ موضوعی که اهمیت آن در کاهش نیاز به حمل منابع حیاتی از زمین به فضا بسیار چشمگیر است. تاکنون انتقال آب، سوخت و اکسیژن از زمین، یکی از پرهزینهترین و پیچیدهترین موانع پیشروی ماموریتهای بلندمدت فضایی بوده است.
دکتر لو وانگ، سرپرست تیم پژوهشی با اشاره به نقش کلیدی خاک ماه گفت: «ما هرگز جادوی واقعی خاک ماه را به طور کامل تصور نمیکردیم.» وی تصریح کرد: «ادغام یکمرحلهای استخراج آب و تبدیل نوری-حرارتی دیاکسیدکربن، میتواند بهرهوری انرژی را افزایش و هزینه و پیچیدگی توسعه زیرساختهای فضایی را کاهش دهد.»
در فناوری توسعهیافته، از نور خورشید به عنوان منبع حرارتی استفاده میشود تا واکنشهای شیمیایی لازم برای تولید سوخت و اکسیژن از خاک ماه آغاز گردد. این روش از طریق سامانهای موسوم به «کاتالیز نوری-حرارتی» عمل میکند، که نور را به گرما تبدیل میسازد.
آزمایشها با استفاده از نمونههای واقعی خاک ماه که توسط ماموریت Chang’e-5 جمعآوری شدهاند، به همراه نمونههای شبیهسازیشده و راکتورهای پر از گاز CO2 صورت گرفته است. در این آزمایشها از ماده معدنی ایلمنیت، یکی از منابع اصلی آب در خاک ماه، برای بررسی واکنشهای نوری-حرارتی استفاده شده است.
فناوری جدید نهتنها امکان استخراج آب از خاک ماه را فراهم میکند، بلکه میتواند CO2 حاصل از بازدم فضانوردان را نیز به گازهای هیدروژن و مونوکسید کربن تبدیل کند. سپس، این دو ماده بهعنوان پایهای برای تولید اکسیژن تنفسی و سوخت مورد نیاز فضانوردان به کار میروند.
با وجود این پیشرفتها، محققان چینی هشدار دادهاند که شرایط سخت و بیرحمانه سطح ماه، مانعی جدی بر سر راه بهرهبرداری کامل از این فناوری خواهد بود. از جمله این چالشها میتوان به نوسانات شدید دمایی، تابشهای کیهانی و گرانش بسیار پایین اشاره کرد.
همچنین ترکیب ناهمگن خاک ماه و میزان محدود CO2 در محیط زیستی فضانوردان، ممکن است استفاده عملی و گسترده از این فناوری را با محدودیت مواجه کند. به گفته پژوهشگران، عملکرد کاتالیزگرهای فعلی هنوز برای پشتیبانی کامل از حیات انسان در محیطهای فرازمینی کافی نیست.
پژوهشگران در مقالهای که در مجله تخصصی Joule منتشر شده است، تأکید کردهاند: «غلبه بر محدودیتهای فنی و هزینههای چشمگیر توسعه، استقرار و بهرهبرداری، برای دستیابی به بهرهبرداری پایدار از منابع آبی ماه و تسهیل اکتشافات فضایی آینده، موضوعی حیاتی است.»
اگر این فناوری تولید سوخت و اکسیژن از خاک ماه به بلوغ کامل برسد، میتواند انقلابی در نحوه انجام ماموریتهای فضایی رقم بزند و انسان را یک گام به سکونت پایدار در ماه نزدیکتر کند.
