A Holdon annyi oxigén van, hogy az évmilliókig elég lenne százezer embernek
2021-11-11
Az űrkutatás fejlődése mellett az utóbbi időben sok időt és pénzt fektettek olyan technológiákba, amelyek lehetővé teszik az űrerőforrások hatékony felhasználását. Ezen erőfeszítések élvonalában pedig lézeréles fókusszal arra összpontosítottak, hogy megtalálják a legjobb módszert az oxigén előállítására a Holdon.
Októberben az Ausztrál Űrügynökség és a NASA megállapodást írt alá arról, hogy az Artemis program keretében egy ausztrál gyártmányú rovert küldenek a Holdra, amelynek célja olyan holdi kőzetek összegyűjtése, amelyek végül lélegezhető oxigént biztosíthatnak a Holdon.
Bár a Holdnak van légköre, az nagyon vékony, és főként hidrogénből, neonból és argonból áll. Ez nem az a fajta gázkeverék, amely az ember életben tartására alkalmas lenne.
Ennek ellenére a Holdon valójában rengeteg oxigén található. Csak nem gáz halmazállapotban. Ehelyett a regolitban – a Hold felszínét borító kőzet – és finom porrétegben rekedt. De vajon, ha sikerülne oxigént kinyerni a regolitból, elég lenne-e az emberi élet fenntartásához a Holdon?
Az oxigén számos ásványi anyagban megtalálható a körülöttünk lévő talajban. A Hold pedig nagyrészt ugyanolyan kőzetekből áll, mint amilyeneket a Földön is találunk (bár valamivel nagyobb mennyiségű meteorokból származó anyaggal). Olyan ásványok, mint a szilícium-dioxid, az alumínium, valamint a vas- és magnézium-oxidok uralják a Hold tájképét. Ezek az ásványok mindegyike tartalmaz oxigént, de nem olyan formában, amihez a tüdőnk hozzáférhetne.
A Holdon ezek az ásványok többféle formában léteznek, többek között kemény kőzet, por, kavics és a felszínt borító kövek formájában.
A Hold regolitja körülbelül 45 százalékban oxigénből áll. Ez az oxigén azonban szorosan kötődik a fent említett ásványokhoz. Ahhoz, hogy ezeket az erős kötéseket fel tudjuk bontani, energiát kell befektetnünk.Ebben az esetben az oxigén melléktermékként keletkezik.
A Holdon az oxigén lenne a fő termék, a kinyert alumínium (vagy más fém) pedig egy potenciálisan hasznos melléktermék. Ez egy elég egyszerű folyamat, de van egy bökkenő: nagyon energiaigényes. Ahhoz, hogy fenntartható legyen, napenergiára vagy más, a Holdon elérhető energiaforrásokra lenne szükség.
Az oxigén kivonása a regolitból szintén jelentős ipari berendezéseket igényelne. Először a szilárd fém-oxidot kellene folyékony formába alakítani, vagy hő alkalmazásával, vagy oldószerekkel vagy elektrolitokkal kombinált hővel.
Ehhez a Földön már megvan a technológia, de ezt a berendezést a Holdra szállítani – és elég energiát termelni a működtetéséhez – hatalmas kihívás lesz.
Az év elején a belga székhelyű Space Applications Services startup cég bejelentette, hogy három kísérleti reaktort épít az oxigén elektrolízissel történő előállításának tökéletesítésére. Arra számítanak, hogy a technológiát 2025-re a Holdra küldik az Európai Űrügynökség in-situ erőforrás-hasznosítási (ISRU) missziójának részeként.
Mennyi oxigént tudna biztosítani a Hold? Azaz, ha sikerül megvalósítani, mennyi oxigént tudna a Hold valójában szolgáltatni? Nos, elég sokat, mint kiderült.
A holdi regolit minden köbmétere átlagosan 1,4 tonna ásványi anyagot tartalmaz, köztük körülbelül 630 kilogramm oxigént. A NASA szerint az embernek naponta körülbelül 800 gramm oxigénre van szüksége a túléléshez. Tehát a 630 kg oxigén körülbelül két évig (vagy valamivel tovább) tartana életben egy embert. Most tegyük fel, hogy a Holdon a regolit átlagos mélysége kb. 10 méter, és hogy ebből az összes oxigént ki tudjuk nyerni. Ez azt jelenti, hogy a Hold felszínének felső 10 métere elegendő oxigént biztosítana ahhoz, hogy a Földön élő mind a 8 milliárd embert valahol 100 ezer évig el tudja tartani.
Ez persze attól is függne, hogy mennyire hatékonyan sikerülne kinyernünk és felhasználnunk az oxigént. Ettől függetlenül ez a szám bravúros.
