Без значение къде във вселената отиваме, ще имаме нужда от вода. Досега за мисии до земната орбита и до Луната хората носеха нужната си вода със себе си. Но това е подходящо за кратки мисии и не е практично в дългосрочен план. Водата е тежка и ще бъде нужно твърде много гориво, за да донесе достатъчно вода за поддържане на дългосрочни бази на Луната или Марс. Така че ще трябва да се използва водата, която може да се извлече на място.
За щастие водата е често срещана молекула във Вселената. Дори Луната има достатъчно вода, за да поддържа една лунна колония. Единствената трудност е как да се извлече. Както показва скорошно проучване, това може да е толкова лесно, колкото да поставите нещо в микровълновата фурна.
Въпреки че водата присъства в малки количества по цялата Луна, тя е най-концентрирана в полярните региони. Джобовете от лед са концентрирани в сенчестите области на полюсите. Консистенцията на тези ледени джобове е подобна на сняг, смесен с предимно прашни пясъчни частици. Представете си, че се опитвате да извлечете питейна вода от такъв материал. Ако се опитате да го загреете на вашата печка, ще бъде толкова сухо, че няма да се нагрее равномерно. И дори да успеете да разтопите леда, ще получите само влажна утайка.
Предишни проучвания, използващи симулиран лунен материал, показват, че макар традиционното затопляне може да извлече вода, то не е особено ефективно. Така че е необходима много енергия, което за количества, за да се поддържа колония, ще бъде проблем. Така че в това проучване екипът разглежда използването на микровълни за извличане на вода.
Фракцията на водата, извлечена от микровълни. Кредит: Cole, et al
Ако някога сте претопляли нещо в микровълнова фурна, знаете, че не само може да се получат едно до друго горещи и ледени места, но също и фурната, и това, което затопляте, могат да се покрият с влага и дори с малки капчици. Това е така, защото водните молекули се възбуждат силно от микровълните и се изместват обикновено към повърхността на материала. Така че микровълновата фурна, може да се извлече вода от материала.
Екипът на новото проучване решава да провери дали може да стане това ефективно с лунен материал.
Изследователите работят с два моделирани лунни материала. Единият симулира материал от лунните планини (LHS-1), а другият симулира почвата на лунно море (LMS-1). След това те разглеждат колко ефективно водата може да бъде извлечена при различни проценти съдържание на лед. Те откриват, че използвайки специална микровълнова фурна от само 250 вата, могат да извлекат около 55% до 67% от водата в рамките на около половин час. Това е достатъчно практично за извличане на много вода от полярните региони, а използваната от тях микровълнова технология би била лесна за изграждане и поддръжка на Луната. Интересното е, че методът е по-малко ефективен, когато се използват материали с по-високо водно съдържание, където традиционното нагряване е по-ефективно.
Справка: Cole, James D., et al. „Water extraction from icy lunar simulants using low power microwave heating.” Acta Astronautica (2023).
Източник: Thirsty on the Moon? Just Throw Some Regolith in the Microwave, Universe Today
