Pored napretka u istraživanju svemira, ono što možemo u poslednje vreme da vidimo su velika ulaganja u tehnologije koje bi mogle da omoguće korišćenje resursa iz svemira. U prvim redovima ovih napora je fokus  na pronalaženju najboljeg načina  da se proizvodi kiseonik na Mesecu.

U oktobru, Australijska svemirska agencija i NASA, potpisali su sporazum po kojem će na Mesec biti poslat rover australijske proizvodnje u okviru Artemis programa, s ciljem da prikupi lunarno kamenje koje bi moglo da obezbedi kiseonik za disanje na Zemljinom satelitu.

Mada Mesec ima atmosferu, ona je veoma retka i sastoji se uglavnom od vodonika, neona i argona. To baš i nije mešavina gasova koja bi mogla da podrži život sisara zavisnih od kiseonika, u koje se ubrajamo i mi, ljudi.

S tim u vezi, na Mesecu zapravo ima obilje kiseonika, samo što on nije u gasovitom obliku. Umesto toga, zarobljen je u regolitu, sloju kamena i fine prašine koji pokriva površinu našeg satelita. Ukoliko bismo mogli da izvlačimo kiseonik iz regolita, da li bi to bilo dovoljno da se podrži život na Mesecu?

Obim kiseonika

Kiseonik može da se pronađe u mnogim mineralima koji se nalaze u tlu oko nas, a Mesec je manje-više sastavljen od istih stena koje nalazimo na Zemlji (mada s nešto većim udelom materijala koji su doneli meteori).

Minerali poput silicijum-dioksida, aluminijuma, gvožđa i magnezijum-oksida, dominiraju Mesečevim krajolikom. Svi oni sadrže kiseonik, ali ne u obliku prihvatljivom za naša pluća.

Na Mesecu, ovi minerali egzistiraju u nekoliko različitih formi, uključujući tvrdo kamenje, prašinu, šljunak i stene. Dotični materijal je rezultirao udarima meteorita u lunarnu površinu tokom miliona godina.

Neki ljudi površinu Meseca nazivaju lunarnim „zemljištem“, ali mnogi naučnici izbegavaju da koriste taj termin. Zemljište, kao što znamo, „magična“ je stvar koja se nalazi samo na Zemlji, kreirana od strane ogromnog broja organizama koji su radili i rade na osnovnom materijalu, regolitu, dobijenom od tvrdih stena, tokom miliona godina.

Rezultat se ogleda u mineralnoj matrici koja nije bila prisutna u prvobitnom kamenju. Zemljino tlo je prožeto izuzetnim fizičkim, hemijskim i biološkim karakteristikama. U međuvremenu, materijali na Mesečevoj površini zapravo predstavljaju regolit u prvobitnoj, nedirnutoj formi.

Jedna supstanca ulazi, dve izlaze

Mesečev regolit je napravljen od približno 45 odsto kiseonika, ali taj kiseonik je usko povezan s gore navedenim mineralima. Da bi se ove jake veze prekinule, neophodna je energija.

Možda ste upoznati s ovim ako znate nešto o elektrolizi. Na Zemlji se ovaj proces obično koristi u okviru proizvodnje, kao što je to recimo dobijanje aluminijuma. Električna struja se propušta kroz tečni oblik aluminijum oksida (koji se obično naziva glinica) uz pomoć elektroda, da bi se aluminijum odvojio od kiseonika.

U ovom slučaju, kiseonik se dobija kao nusproizvod, a na Mesecu, ovaj za život neophodan gas bi bio glavni proizvod a aluminijum (ili neki drugi metal) bi bio potencijalno koristan nusproizvod.

Radi se o prilično direktnom procesu, ali tu postoji „kvaka“: on je „gladan“ energije. Da bi bio održiv, morao bi da bude podržan od strane solarne energije ili drugih energetskih izvora na Mesecu.

Dobijanje kiseonika iz regolita bi takođe zahtevalo značajnu industrijsku opremu. Najpre bi trebalo da konvertujemo čvrste metalne okside u tečnu formu, bilo zagrevanjem ili kombinacijom zagrevanja i korišćenja razređivača ili elektrolita. Dotičnu tehnologiju posedujemo na Zemlji, ali slanje čitave aparature na Mesec i generisanje adekvatne količine energije da bi sve funkcionisalo, predstavlja više nego ozbiljan izazov.

Ranije ove godine, startap firma sa sedištem u Belgiji, Space Applications Services, najavila je izgradnju tri eksperimentalna reaktora u cilju poboljšanja procesa proizvodnje kiseonika putem elektrolize. Ova kompanija očekuje da će tehnologiju poslati na mesec do 2025., kao deo deo ISRU (korišćenje resursa na licu mesta) misije Evropske svemirske agencije.

Koliko kiseonika bi mesec mogao da obezbedi?

S tim u vezi, kada budemo sposobni da sve kompletiramo, nameće se pitanje koliko kiseonika bi Mesec zapravo mogao da obezbedi. Ispostavlja se, prilično mnogo.

Ukoliko ignorišemo vodonik koji je zarobljen u dubljim kamenitim slojevima Meseca, i u obzir uzmemo isključivo regolit dostupan na površini, neke procene se mogu izvesti.

Svaki kubni metar regolita u proseku sadrži 1,4 tone minrala, uključujući oko 630 kilograma kiseonika. NASA kaže da je ljudima potrebno oko 800 grama kiseonika dnevno da bi preživeli. Samim tim, 630 kilograma kiseonika je dovoljno za dvogodišnje (pa i duže) funkcionisanje prosečne osobe.

Zatim, zamislimo da je prosečna dubina regolita na Mesecu oko deset metara, kao i da možemo da izvučemo sav kiseonik iz njega. To znači da bi prvi sloj od deset metara na Zemljinom satelitu obezbedio dovoljno kiseonika za osam milijardi ljudi na našoj planeti u periodu od oko 100.000 godina.

To bi takođe zavisilo od toga koliko efikasno bismo mogli da izvlačimo i koristimo kiseonik. Bez obzira na to, ovi podaci su prilično neverovatni.

Samim tim, jasno je da imamo ogromne količine kiseonika na Zemlji, a ono što treba da uradimo je da damo sve od sebe da zaštitimo našu plavu planetu, posebno zemljište, bez kojeg nema života.