NASA potvrdila: Sluneční energie dokáže získat kyslík z měsíční půdy

Cestování do vesmíru vždy naráželo na problém s „nákladem“. Pro dýchání, pití či pohyb na Měsíci bylo nutné s sebou přivézt každou molekulu ze Země. Nejnovější testy NASA však naznačují posun v budoucí strategii pro hluboký vesmír. Místo dovozu veškeré podpory života ze Země by budoucí průzkumníci mohli využívat místní měsíční krajinu.

Tým NASA pro demonstraci karbotermální redukce (CaRD) nedávno dosáhl významného milníku. Pouze s pomocí koncentrovaného slunečního světla a simulované měsíční půdy se jim podařilo extrahovat kyslík. Toto je doslova „dech čerstvého vzduchu“ pro program Artemis. Snižuje to potřebu transportovat těžké zásoby ze Země, čímž se dlouhodobé pobyty na Měsíci stávají dostupnějšími a udržitelnějšími.

Test potvrdil, že samotná sluneční energie dokáže pohánět chemickou reakci potřebnou k produkci oxidu uhelnatého, což je klíčový prekurzor pro generování kyslíku a paliva. Vzhledem k tomu, že dodávky ze Země jsou vzácné a nákladné, NASA upřednostňuje využití místních zdrojů (In-Situ Resource Utilization – ISRU). Tato strategie „živobytí z místních zdrojů“ umožňuje astronautům získávat místní měsíční a marťanské materiály k produkci vzduchu, vody a paliva.

Princip je jednoduchý, ale provedení je „raketová věda“. Měsíční povrch je pokryt regolitem – jemným, abrazivním práškem. Ačkoli vypadá jako suchý popel, je chemicky bohatý na kyslík, který je uvězněn v kovových oxidech. Měsíc dostává pravidelnou dodávku kyslíku z magnetotailu Země, tedy z konce naší planetární magnetické pole. Měsíční regolit je téměř z poloviny tvořen kyslíkem podle hmotnosti, i když zůstává chemicky vázán v silikátových minerálech. NASA nyní prokázala, že karbotermální redukce dokáže tyto vazby efektivně rozbít a přeměnit běžný měsíční prach na zdroj podporující život.

Testování zahrnovalo solární koncentrátor, přesná zrcadla a pokročilý řídicí software pro zpracování simulantu měsíční půdy. K jeho uvolnění použil tým CaRD solární koncentrátor k zaměření energie do specializovaného reaktoru. Teplo spouští chemickou reakci, která odštěpuje kyslík a zanechává jako vedlejší produkt oxid uhelnatý. „Tým CaRD provedl integrované testování prototypu, které využilo koncentrovanou sluneční energii k extrakci kyslíku ze simulované měsíční půdy a potvrdilo produkci oxidu uhelnatého prostřednictvím chemické reakce poháněné sluncem,“ uvedla NASA.

Přeprava paliva a vzduchu na oběžnou dráhu stojí tisíce dolarů za libru. Produkce pohonných hmot a kyslíku na měsíčním povrchu může NASA výrazně snížit náklady na dlouhodobé mise. Tato technologie je „dvě mouchy jednou ranou“. Stejné systémy použité pro zpracování plynů na Měsíci lze upravit pro Mars. Na Rudé planetě by toto zařízení mohlo přeměnit atmosféru bohatou na oxid uhličitý na dýchatelný kyslík a metan, čímž by se poháněl zpáteční let domů.

Projekt byl výsledkem spolupráce různých organizací. Společnost Sierra Space vyrobila reaktor, zatímco NASA Glenn a Composite Mirror Applications dodaly solární technologii pro zachycení energie. NASA Kennedy mezitím poskytla elektroniku pro analýzu, to vše koordinováno systémovým inženýrstvím NASA Johnson, aby bylo zajištěno, že tyto specializované části fungují jako jeden stroj.