Numai stratul de suprafață al Lunii conține oxigen suficient pentru 8 miliarde de oameni timp de 100.000 de ani

Pe lângă progresele în explorare, în ultimul timp s-au investit mulți bani și timp în tehnologii care pot permite utilizarea resurselor din spațiu. Iar pe primul plan al atenției este aflarea celui mai bun mod de a produce oxigen pe Lună, scrie John Grant, profesor de științele solului la Southern Cross University din Australia în The Conversation.

În octombrie, Agenția Spațială a Australiei și NASA au semnat o înțelegere pentru a trimite un rover australian pe Lună în cadrul programului Artemis, cu scopul de a colecta roci lunare care ar putea oferi în cele din urmă oxigenul respirabil necesar.

Deși Luna are o atmosferă, ea este foarte subțire și compusă în principal din hidrogen, neon și argon. Nu este amestecul gazos bun pentru mamifere dependente de oxigen, ca oamenii.

Dar există oxigen pe Lună. Doar că nu este în formă gazoasă, ci este capturat în regolit – stratul de rocă și praf fin care acoperă Luna. Dacă am putea extrage oxigenul din regolit, ar putea el să permită viața oamenilor pe Lună?

O gură de oxigen

Oxigenul poate fi găsit în multe minerale de pe terenul din jurul nostru. Iar Luna este făcută cam din aceleași roci care se găsesc pe Pământ (deși cu puțin mai mult material provenit de la meteoriți).

Minerale ca siliciu, aluminiu, fier și oxizi de magneziu domină peisajul lunar. Toate aceste minerale conțin oxigen, dar nu într-o formă accesibilă plămânilor noștri.

Aceste minerale există în câteva forme diferite pe Lună, ca rocă solidă, praf, pietriș și roci care acoperă suprafața. Este rezultatul nenumăratelor milenii de impact al meteoriților pe suprafața lunară.

Unii oameni numesc startul de la suprafața Lunii „sol”, dar ca om de știință de specialitate aș ezita să folosesc acest termen. Solul pe care-l știm este ceva magic care există doar pe Pământ. A fost creat de o varietate imensă de organisme lucrând pe materialul primar al solului – regolit, desprins din rocă solidă – timp de milioane de ani.

Rezultatul este o matrice de minerale care nu erau prezente în rocile originale. Solul terestru are caracteristici fizice, chimice și biologice remarcabile. În același timp, materialele de la suprafața Lunii sunt mai ales regolit în forma sa originală, neatinsă.

Intră o substanță, ies două

Regolitul de pe Lună conține aproximativ 45% oxigen. Dar acest oxigen este puternic legat de mineralele menționate mai sus. Ca să desfacem aceste legături solide trebuie să consumăm energie.

S-ar putea să fiți deja familiarizați cu electroliza. Pe Pământ, această metodă este folosită curent în procese de fabricație, cum este și producerea de aluminiu. Un curent electric este trecut între doi electrozi printr-o formă lichidă de oxid de aluminiu (cunoscut îndeobște ca alumină) pentru a separa aluminiul de oxigen.

În acest caz, oxigenul este un produs secundar. Pe Lună, oxigenul ar fi produsul primar, iar aluminiul (sau alt metal) extras ar fi un produs secundar potențial util.

Este un procedeu destul de simplu, dar cu un mare neajuns: este foarte energofag. Ca să fie reprodus pe Lună este nevoie de energie solară sau de alte surse disponibile de energie.

Ar fi nevoie și de mult echipament industrial pentru a extrage oxigenul din regolit. Ar trebui întâi să trecem oxidul de metal solid în formă lichidă, fie prin căldură, fie prin căldură combinată cu solvenți sau electroliți. Avem tehnologia pe Pământ, dar mutarea echipamentelor pe Lună – și generarea de suficientă energie ca să le acționeze – va fi o mare dificultate.

Anterior în acest an, un startup din Belgia, Space Applications Services, a anunțat că fabrică trei reactoare experimentale pentru îmbunătățirea procesului de obținere a oxigenului prin electroliză. Ei speră să trimită tehnologia pe Lună în 2025 în cadrul programului de utilizare in-situ a resurselor al Agenției Spațiale Europene.

Cât oxigen poate furniza Luna?

Acestea fiind spuse, cât oxigen se va putea obține pe Lună după ce vom instala totul? Se pare că destul de mult.

Dacă ignorăm oxigenul din materialul pietros din adâncul Lunii – și luăm în considerație doar regolitul ușor accesibil de la suprafață – se pot face estimările necesare.

Fiecare metru cub de regolit lunar conține în medie 1,4 tone de materiale, inclusiv 630 kilograme de oxigen. NASA spune că un om are nevoie să inspire cam 800 de grame de oxigen pe zi pentru a supraviețui. Așa că 630 kg de oxigen ar ține în viață un om timp de doi ani (sau mai mult).

Acum să presupunem că adâncimea medie a regolitului de pe Lună este de 10 metri și că putem extrage tot oxigenul din el. Înseamnă că acei 10 metri de la suprafața Lunii ar furniza destul oxigen pentru toate cele opt miliarde de oameni de pe Pământ în jur de 100.000 de ani.

Ar mai depinde și de eficacitatea cu care am reuși să extragem și să folosim oxigenul. Oricum, numerele sunt uimitoare!

Spunând acestea, avem tot ce ne trebuie aici, pe Pământ. Și ar trebui să facem tot ce putem ca să protejăm planeta albastră – și în special solul ei – care continuă să susțină toată viața terestră fără ca noi să nu încercăm nimic.