Azda najambicióznejší cieľ Európskej vesmírnej agentúry je Mesiac, pristátie na ňom a následné vybudovanie permanentnej a udržateľnej kolónie. Dôležitým krokom k postaveniu takejto základne je využitie lokálne dostupných zdrojov. V tomto učinila vážny pokrok skupina britských inžinierov, ktorí dolaďujú proces extrakcie kyslíka z lunárneho prachu, informuje ESA.

Mesiac a ťažba surovín

Transport materiálu medzi Zemou a našim najbližším susedom je drahý. Vedci preto neustále prichádzajú s novými nápadmi a lepšími technológiami, ktoré umožňujú využitie surovín dostupných vo vesmíre, píše portál ScienceFocus. Medzi tie patrí aj mesačný prach, z ktorého sa ľudstvo učí ťažiť extrémne dôležitý kyslík pomocou procesu špeciálnej elektrolýzy, pri ktorom vložia regolit do roztaveného chloridu vápenatého zahriateho na 950 C°.

Regolit ostáva pri tejto teplote pevný, avšak ak ním prejde elektrický prúd, molekuly kyslíka sa oddelia a začnú sa hromadiť na anódach. Schopnosť takejto extrakcie kyslíka umožní výrobu nielen raketového paliva priamo na Mesiaci, ale aj vzduchu pre systém podpory života astronautov.

Alexandre Meurisse a Beth Lomax z univerzity Glasgow analyzujú výsledky extrakcie kyslíka z lunárneho prachu. Zdroj: ESA

Okrem kyslíka však tento prach obsahuje aj kovy ako železo, hliník či titán, ktoré nájdu svoje využitie pri 3D tlačení konštrukčných materiálov priamo v kolónii. Základňa s takýmito možnosťami sa stáva čiastočne sebestačná a rapídne klesajú náklady na jej udržanie, keďže nie sú nutné časté zásobovacie lety zo Zeme.

Európska vesmírna agentúra upozornila, že britský tím je momentále vo fáze vylaďovania. Hlavným cieľom je zníženie energetickej spotreby pri zahrievaní prachu, ale tiež efektívnejšie zachytenie oddeleného kyslíka. Táto technológia totiž bola pôvodne vyvinutá pre pozemské aplikácie a so zachytávaním kyslíka nepočítala, keďže takéto niečo nie je na Zemi potrebné.

1,5 tonový blok vytvorený 3D tlačením zo simulovaného mesačného prachu. Zdroj: ESA

Je mesačný prach nebezpečný?

Keď NASA v roku 2005 spísala zoznam najdôležitejších problémov ktoré je nutné bližšie preskúmať než začneme s letmi ľudí na Mars, mesačný prach skončil na prvom mieste. Má totiž nepriaznivé účinky na mechanické súčiastky, ktoré sa jeho vplyvom rýchlejšie opotrebujú a je tiež vysoko korozívny. Ak tento problém vyriešime už počas letov na Mesiac, dobývanie Marsu sa stane o to jednoduchším.

Prvým krokom k splneniu tejto požiadavky je získanie nových vzoriek mesačnej zeminy. Astronauti misií Apollo síce na Zem priniesli spolu až 360 kg tohto materiálu zo šiestich rôznych lokácií, avšak ani jedna zo vzoriek dnes už nie je použiteľná, píše magazín Air&Space.

Kvôli abrazívnej a korozívnej povahe poškodil prach tesnenia fliaš v ktorých bol uskladnený, pričom nastala kontaminácia pozemskými látkami. Mesačný regolit tak stratil pôvodné vlastnosti, následkom čoho nie je možné vykonať potrebné testy a výskum.

Vizualizácia astronautov na Mesiaci počas misie Artemis. Zdroj: NASA

Okrem rizika pre stroje a techniku však mesačný prach predstavuje potenciálny problém aj pre astronautov. Počas misií Apollo sa ukázalo, že tieto čiastočky sú staticky nabité a prichytávajú sa na predmety. V mikrogravitácii majú navyše problém sa usadiť a poletujú v priestore oveľa dlhšie.

Aj keď mesačný prach nie je v malom množstve až tak škodlivý, práve pri absencii gravitácie sa zvyšuje pravdepodobnosť jeho vdýchnutia a vplyv dlhodobého vystavenia ľudského organizmu takejto látke nie je známy.

Riešením je dôkladné očistenie skafandrov a všetkých predmetov po návrate do interiéru základne. Vylúčené nie sú ani viacstupňové vstupné komory a čistenie pomocou magnetu. Nevyhnutné sú tiež citlivé vzduchové filtre s vysokou účinnosťou.

Masívna kolónia na jednom z pólov Mesiaca. zdroj: SOM

Práve s takýmito a ešte ďalšími faktormi, ako napríklad silná radiácia, musia budúce lunárne obydlia počítať. Mnohé nedostatky budú odhalené až za pochodu, kedy sa vesmírne programy s nimi musia popasovať. Kedy sa však ľudia na Mesiac skutočne vrátia ostáva otázkou, keďže programu Artemis opäť hrozí meškanie.

Masívna infraštruktúra

Napriek odkladom a nejednému sklamaniu pôsobí novodobé dobývanie Luny reálne. Za týmto účelom boli totiž vyvinuté mnohé technológie, plány a v štádiu konštrukcie sa nachádza hneď niekoľko druhov techniky.

Medzi najznámejšie patrí predovšetkým raketa SLS, na ktorej poletia astronauti na Mesiac. Potom je tu raketa Starship vo fáze intenzívneho vývoja firmou SpaceX, kapsula Orion, či vesmírna stanica Lunar Gateway (mesačná brána) a mnoho ďalších.

Stanica bude umiestnená na eliptickej obežnej dráhe Mesiaca a poslúži ako zastávka medzi jeho povrchom a Zemou. Niekoľko modulov poskytne ESA, vďaka čomu budú môcť európski astronauti pôsobiť na tejto stanici. Lunárna brána je navyše podľa medzinárodného zoskupenia pre koordináciu vesmírneho výskumu kritickou časťou infraštruktúry pre lety na Mars.

SpaceX

Vesmírne agentúry, ale i súkromné firmy majú vytýčené jasné ciele. Ak sa dobytie Mesiaca ukáže ako úspešné a kolónie na jeho povrchu ako udržateľné a funkčné, ďalším krokom sa stane červená planéta. Na tú si robí zálusk predovšetkým Elon Musk a jeho SpaceX – chcú na jej povrch dostať ešte do roku 2050 až milión ľudí a založiť tam plne sebestačnú kolóniu.