The Innovation: Китайские исследователи получили воду из лунного грунта
Китайцы получили воду просто из лунного грунта.
Пока старые космические державы штурмуют труднодоступный южный полюс Луны, потому что там вроде как есть лед – и будет что пить будущим обитателям лунной базы – китайские исследователи пошли своим путем. Они получили приличное количество воды просто из любого лунного грунта. Статья опубликована в журнале The Innovation.
ДОСТАТОЧНО НЕМНОГО ПОДОГРЕТЬ
Вода – вещество жизни, и люди даже слегка ее мифологизируют. Ползет по пустыне потерявший надежду пилигрим. Его манит оазис на горизонте. Повсюду пески. Если оазис – мираж, пилигрим обречен.
Между тем вода – это «всего лишь» аш два о. То есть два атома водорода на атом кислорода. Кислорода в пустыне достаточно и в воздухе, да и в песке, ведь песок — это по большей части оксид кремния. А водород – самое распространенное вещество во Вселенной. Понятно, что наш пилигрим не таскает за собой химическую лабораторию. А может, стоило.
В 2020 году миссия Чанъе-5 доставила в Китай лунный грунт. Его-то и взяли для манипуляций химики из Поднебесной. В грунте есть и кислород, и водород. Что будет, если его просто нагреть?
Оказалось, при нагревании до тысячи градусов, из грунта выделяется водяной пар. Химики думали, что придется проводить более сложные манипуляции, например, как-то извлекать отдельно кислород, отдельно водород, и синтезировать, но ничего этого не понадобилось. Грунт испаряет воду, примерно как пропитанная дождем майка, которую вы бросили сушиться на батарею.
Из грамма грунта выделяется 50-80 миллиграммов воды, отличный результат. По оценкам химиков, тонна породы даст 50 литров воды. То есть 10 тех больших бутылок из супермаркета, которые по 5 литров. А тонна, кстати, это не так и много. Загрузите тонну в самосвал – там еще полно места останется.
Но это еще не конец сюрпризам.
Оказалось, что оставшееся, то, что мы нагрели, кипит, плавится и превращается в очень интересное вещество. Оно разделяется на почти чистое железо и некую пемзу, из которой удобно строить дома.
Источник: cell.com
ЛУННАЯ ДОБЫЧА
И вот как теперь выглядит китайская лунная программа. Может выглядеть.
Перво-наперво туда надо забросить горные машины. Которые будут соскребать грунт, ценнейшее, как получается, вещество на Луне. Его придется именно что соскребать. Хотя, когда ходишь, поверхность выглядит рыхлой, потому что перемолота метеоритами, уже на глубине в пару метров начинается очень прочная порода. Потом ее научатся извлекать и размельчать, но это потом.
Другой элемент плана, сказано в статье – вогнутые зеркала, которые будут собирать солнечный свет и плавить грунт. А дальше дело техники (хотят тут, чего не коснись, все дело техники). Вода пойдет на всякие нужды, из железа будут собирать машины и даже микросхемы (так сказано в статье), а из пемзы строить дома.
Гладко на бумаге. Лунная пыль очень тонка и сильно наэлектризована. Она липнет к поверхностям и быстро выведет из строя известные нам горные механизмы. Наши Луноходы продержались так долго в силу своей простоты, там, по советской традиции, было особо нечему ломаться. Видимо, инженерам придется хорошо подумать, что это будут за горные машины (и как их доставлять на Луну).
Но в целом все решаемо.
Особенно приятно, что плавить будут не лазерами, а солнечными зеркалами. Именно их применяли химики в XIX веке, до изобретения лазеров. Даже на Земле, где свет Солнца ослаблен атмосферой, в фокусе метрового зеркала будет гореть алмаз. Что уж говорить о Луне. Технологию прочно забыли. А китайцы вспомнили. И это умно: зачем еще искать источник энергии для лазеров, если можно напрямую Солнцем.
ЛАРЕЦ СОКРОВИЩ
Еще недавно Луна казалась не так, чтобы богатым и интересным миром. Воды нет. Воздуха нет. Камни и камни.
От камней, впрочем, чего-то ждали, хотя точно было непонятно, чего. Луна произведена в основном силами вулканизма. А на Земле вулканические породы – очень интересные. Залежи золота, металлов, драгоценных камней – именно там, где были или есть вулканы. А на равнинах, на дне первобытных океанов разве что известняк – его на Луне точно нет.
Как-то само собой считалось, что Луна подарит разве что лаву. А лава, в которой не прячутся драгоценные металлы – кому она интересна?
Человек, который лет 30 не открывал специализированные издания по астрономии, и вот, сделал это сейчас, сильно удивится. Слова «атмосфера на Луне» даже не закавычиваются – понятно, что она есть, хоть и разреженная, обсуждают, откуда взялась. За лунной водой началась настоящая гонка. Ее поначалу видели только в тех немногочисленных кратерах у Южного полюса, где никогда не восходит Солнце, но теперь, как видим, выходит, что Луна напоена водой, как губка в ванной.
Да и с полезными ископаемыми все далеко не мрачно. Похоже, Луна знала эпоху полноценного вулканизма, как и Земля. И там много чего успело образоваться.
И есть еще один фактор, который не учитывали – солнечный ветер. Потоки солнечной радиации беспрепятственно бьют в лунный грунт, из-за этого происходят интересные реакции, и образуются ценные вещества.
В общем, Луна – ларец сокровищ и тайн. А выглядит мрачноватым миром. Вот только получится ли у людей эти сокровища взять (и не изгадить Луну, как это случилось с Землей). Тут, конечно, большой вопрос.