Кислорода только на верхнем слое Луны хватит восьми миллиардам людей на 100 тысяч лет
У Луны, как и у Земли, есть атмосфера, но она очень тонкая и состоит в основном из водорода, неона и аргона. Эта газовая смесь не может поддерживать жизнь привычных нам существ, ведь наша атмосфера состоит в основном из азота (≈78%) и кислорода (≈21%). На Земле кислород содержится во многих минералах. Луна в основном состоит из таких же камней, поэтому на Луне действительно много кислорода, но в иной форме.
Как выглядит кислород на Луне?
Кислород на Луне такой же, но есть одно отличие — он существует не в газообразной форме. Вместо этого он находится внутри лунного грунта реголита — слоя камня и мелкой пыли, покрывающей поверхность Луны. Реголит на Луне примерно на 45% состоит из кислорода.
Минералы, такие как оксиды алюминия, железа, кремния и магния, доминируют в ландшафте Луны. Все эти минералы содержат кислород, но не в той форме, к которой наши лёгкие могут приспособиться.
Но этот кислород прочно связан в упомянутых минералах. Чтобы разорвать эти прочные связи, нам стоит приложить кое-какие усилия.
Если кислород в камне, то как люди смогут им дышать?
Нужно будет провести электролиз. На Луне кислород будет основным продуктом, извлеченным в ходе электролиза, а металл, например, алюминий, будет потенциально полезным побочным продуктом. Это довольно простой процесс, но очень энергозатратный.
Чтобы электролиз не прекращался, он должен поддерживаться солнечной энергией или другими источниками энергии, доступными на Луне.
Для извлечения кислорода из реголита потребуется и серьезное промышленное оборудование. Нам нужно сначала преобразовать твёрдый оксид металла в жидкую форму.
Каждый кубический метр лунного реголита содержит в среднем 1,4 тонны минералов, в том числе около 630 кг кислорода. NASA заявляет, что людям нужно около 800 граммов кислорода в день, чтобы выжить. Таким образом, 630 кг кислорода сохранят жизнь человеку примерно на два года.
Теперь предположим, что средняя глубина слоя реголита на Луне составляет около 10 метров, и что мы можем извлечь из него весь кислород. Это означает, что верхние 10 метров поверхности Луны будут обеспечивать достаточно кислорода, чтобы поддерживать все 8 миллиардов людей на Земле где-то около 100 тысяч лет. А раз так, то пора бы уже туда лететь?
Ученые представляют проекты лунных деревень
50 лет спустя после первой высадки на Луну человечество решило, что пора вернуться. И теперь не просто навестить, а переехать. Концепцию «Лунной деревни» предложили совместно Европейское космическое агентство ЕКА, Массачусетский технологический институт MIT и архитектурное агентство SOM. Деревню предлагают построить на краю кратера, где солнечного света достаточно много, чтобы использовать его как источник энергии. В деревне будет все — жилые модули, рабочие станции, медицинские пункты и другое. Рассказываем подробнее в посте «Деревня на Луне — Европейское космическое агентство представило концепт проекта».
Тренировка перед переездом — имитация Луны на Земле
На площадке Института медико-биологических проблем Российской академии наук 4 ноября, в День народного единства, с которым россиян поздравили космонавты с МКС, стартует третий этап международного эксперимента SIRIUS. 240 суток пробудет экипаж в изоляции, где проведет 70 экспериментов, связанных с подготовкой к дальнейшему освоению космоса человеком — участники будут собирать научные данные по проблемам, с которыми придется столкнуться экипажу космической экспедиции. Рассказываем об этом эксперименте в посте «В России стартовал международный эксперимент, имитирующий высадку на Луну — SIRIUS-21».
