Вода на Луне: Інноваційні технології очистки та їх потенціал для освоєння космосу і Землі
Вода є критично важливим ресурсом для астронавтів в умовах космосу, оскільки використовується не лише для пиття і вирощування їжі, але й для виробництва кисню і водороду — необхідних для пального. В рамках глобальних зусиль щодо освоєння Місяця, британські вчені з компанії Naicker Scientific розробили інноваційну систему очищення води під назвою SonoChem. Ця технологія, натхнена принципами кухонних мікрохвильових печей, здатна добувати і очищувати питну воду з замороженого місячного ґрунту — реголіту.
Принцип роботи SonoChem
Система SonoChem поєднує мікрохвильове та ультразвукове очищення для обробки реголіту, в якому міститься лід. Процес починається зі збору замороженого ґрунту в ємності, звідки він переміщується через кварцеву трубку в мікрохвильовій печі за допомогою шнека. Мікрохвилі нагрівають ґрунт, вивільняючи водяну пару і забруднення. Завдяки вибірковому нагріванню молекул води, ця технологія оптимально використовує обмежені енергетичні ресурси, доступні на Місяці.
Після конденсації картина ускладнюється: при тиску водяна пара перетворюється на рідину, а потім піддається ультразвуковій обробці. Ультразвук створює мікропузирі, які, колапсуючи, генерують високі температури і тиск, що сприяє руйнуванню забруднень. Попри те, що система ще не проходила випробування в умовах Місяця, попередні лабораторні експерименти показали перспективні результати.
Цікаво, що технологія SonoChem може бути використана не лише на Місяці, адже потенційно вона також знаходить застосування на Марсі та у важкодоступних регіонах Землі, які страждають від нестачі чистої води, наприклад, у віддалених або постраждалих від катастроф зонах.
Водяний ресурс на Місяці
Вперше наявність води на Місяці була підтверджена місією Chandrayan-1 Індійської організації космічних досліджень у 2018 році. Подальші місії, зокрема дослідження NASA з картографування, показали, що близько 5,6% реголіту біля південного полюса Місяця складає заморожена вода. Цей ресурс є критично важливим для астронавтів — вода може використовуватись для забезпечення життєдіяльності, виробництва кисню та водню для пального.
Меганн Крістиан, голова журі Aqualunar Challenge, зазначила: «Астронавти потребуватимуть надійного запасу води для пиття і вирощування їжі, а також кисню для повітря і водню для пального. Якщо нам вдасться успішно витягнути і очистити лід, це зробить базу із екіпажем життєздатною». Це також узгоджується з амбіційною метою NASA створити постійну пілотовану базу на Місяці до кінця десятиліття, яка підтримується UK Space Agency в рамках членства в Європейському космічному агентстві.
Вплив на Землю
Ця технологія не лише відкриває нові перспективи для сталого освоєння Місяця, але й надає можливості для вирішення проблем нестачі води на Землі. З дослідженнями, які показують, що близько 1,2 мільярда людей у всьому світі живуть в умовах дефіциту води, технології, подібні до SonoChem, можуть стати рятівною соломинкою для віддалених або постраждалих регіонів.
Лолан Найкер, технічний директор Naicker Scientific, підкреслив: «Уявіть, що ви намагаєтеся добути замерзлу воду в умовах —200°C, у майже ідеальному вакуумі, при низькій гравітації і з обмеженими енергоресурсами. Якщо зможемо реалізувати цю технологію на Місяці, то зможемо її використовувати будь-де, навіть на льодовиках Марсу або в зонах на Землі з обмеженим доступом до чистої води».
Система SonoChem може стати важливим кроком у забезпеченні людства ресурсами води як у космосі, так і на Землі, відкриваючи нові горизонти для досліджень і розвитку.
