Kliknutím zvětšíteÚkol najít a shromáždit měsíční kameny, které by mohly ukrývat dýchatelný kyslík, bude řešit australské robotické vozítko Artemis. Dohodu o jeho vyslání na Měsíc s tímto cílem podepsaly v říjnu Australská vesmírná agentura a americký Národní úřad pro letectví a kosmonautiku (NASA). Mise přitom vychází z úvahy, že na Měsíci dostatek kyslíku skutečně je - jen není v plynné formě.
"Přestože Měsíc má svou atmosféru, ta se skládá převážně z vodíku, neonu a argonu. Není to ten druh plynné směsi, která by mohla udržet naživu savce závislé na dýchání kyslíku jako jsou lidé. Měsíční kyslík je místo toho uvězněn uvnitř regolitu, neboli ve vrstvě horniny a jemného prachu pokrývajícího povrch Měsíce. Kdybychom jej dokázali z regolitu extrahovat - stačilo by to na udržení lidského života na Měsíci?" nadnesl zásadní otázku vědec John Grant, lektor půdních věd na univerzitě Southern Cross.
Kyslík, kam se jen podíváš
Grant je autorem nové studie zveřejněné odborným titulem The Conservation, jež se zabývá právě kyslíkem v měsíční hornině. "Kyslík lze nalézt v mnoha minerálech v zemi kolem nás. A Měsíc tvoří povětšinou stejné horniny, jaké najdete na Zemi, byť s o něco větším množstvím materiálu pocházejícího z meteorů. Oxid křemičitý, hliník i oxidy železa a hořčíku, to jsou všechno minerály, které obsahují kyslík, byť ne ve formě, abychom ho mohli dýchat. A právě tyto prvky v měsíční krajině dominují," uvedl Grant, o jehož textu informuje Science Alert.
Na Měsíci se tyto minerály vyskytují v několika různých formách včetně tvrdých hornin, prachu, štěrku a kamenů. Je to výsledek bombardování měsíčního povrchu meteority po nespočet tisíciletí.
"Někteří lidé nazývají povrchovou měsíční vrstvu měsíční půdou, ale jako půdolog váhám, zda tento termín použít. Půda, jak ji známe, je docela magická věc, která se vyskytuje pouze na Zemi. Vytvořilo ji obrovské množství organismů, jež po miliony let pracovaly na jejím základním materiálu – regolitu, odvozeném z tvrdé horniny," píše Grant.
Výsledkem této činnosti je minerální podklad, jaký se v původních horninách nevyskytoval. Zemská půda se díky němu vyznačuje mnoha pozoruhodnými fyzikálními, chemickými a biologickými vlastnostmi, zatímco na Měsíci se regolit vyskytuje v původní nedotčené podobě.
Řešením je speciální elektrolýza
Kyslík tvoří měsíční regolit asi ze 45 procent, je však pevně vázán ve výše zmíněných minerálech. Vysvobodit ho z těchto pout znamená využít energii.
Na Zemi se podobným způsobem využívá elektrolýza, což je fyzikálně-chemický jev, při němž za průchodu stejnoměrného elektrického proudu kapalinou dochází k chemickým změnám na elektrodách. Elektrolýza slouží například při výrobě hliníku z kapalné formy oxidu hlinitého, v němž elektrický proud odděluje hliník od kyslíku.
V tomto konkrétním případě vzniká kyslík jako vedlejší produkt, ale na Měsíci by byl tím hlavním - a naopak hliník nebo jiný podobný kov by zůstal jako potenciálně užitečný produkt vedlejší.
Zdá se to být jednoduché, ale věc má jeden háček: je to velký žrout energie. "Aby byl tento způsob udržitelný, musela by ho živit solární energie nebo jiné energetické zdroje dostupné na Měsíci," upozorňuje Grant.
Extrakce kyslíku z regolitu by také vyžadovala značné průmyslové vybavení. Nejprve by bylo třeba přeměnit pevný oxid kovu na kapalnou formu, buď aplikací tepla, nebo teplem kombinovaným s rozpouštědly nebo elektrolyty. "Pozemské technologie to umí, ale přesunout je na Měsíc – a vygenerovat dostatek energie pro jejich provoz – bude velkou výzvou," konstatuje Grant.
Stavbu prvních tří experimentálních reaktorů na zlepšení procesu výroby kyslíku elektrolýzou, které by měly odcestovat na Měsíc do roku 2025 s misí Evropské vesmírné agentury, oznámil začátkem tohoto roku belgický startup Space Applications Services.
Pro osm miliard lidí na 100 tisíc let
Kolik kyslíku může Měsíc poskytnout? Podle Granta hodně. "Pomineme-li kyslík vázaný v hlubších tvrdých horninách Měsíce a budeme zvažovat jen regolit, který je na povrchu snadno dostupný – můžeme dospět k určitým odhadům. Každý krychlový metr lunárního regolitu obsahuje v průměru 1,4 tuny minerálů, včetně asi 630 kilogramů kyslíku," uvedl Grant.
Podle NASA lidé potřebují k přežití denně dýchat asi 800 gramů kyslíku. "Takže 630 kilogramů kyslíku by udrželo člověka naživu asi dva roky (nebo něco málo přes). Nyní předpokládejme, že průměrná hloubka regolitu na Měsíci je asi 10 metrů a že z něj můžeme získat veškerý kyslík. To znamená, že horních 10 metrů povrchu Měsíce by poskytlo dostatek kyslíku pro život všech osmi miliard lidí na Zemi po dobu asi 100 tisíc let," uzavírá vědec.
25
Kondice
Dům a zahrada
Kafe
iReceptář
TN.cz
