V snahe expandovať do vesmíru sa vedci snažia prísť na to, ako najlepšie a najefektívnejšie prepravovať ľudí a materiál medzi mesiacmi a planétami, prípadne asteroidmi. Jednou z možností je vyrábanie paliva na Mesiaci, odkiaľ by mohli štartovať rakety s menšou spotrebou vďaka nižšej gravitácii. Ako ale upozorňuje ArsTechnica, táto metóda bude musieť vyriešiť jeden zásadný problém.

Energetická náročnosť je ohromná

Dopraviť raketové palivo na obežnú dráhu Zeme je obrovská výzva. Na každý kilogram, ktorý sa dostane do vesmíru, sa spotrebuje približne 25 kg pohonných hmôt. Ak by sa palivo vyrábalo na Mesiaci, jeho gravitácia by umožnila efektívnejší transport. Napríklad rakety štartujúce z Mesiaca by na dopravu 1 kg užitočného zaťaženia k Lagrangeovmu bodu Zem-Mesiac L1 potrebovali iba 4 kg paliva.

Najjednoduchšia cesta k palivu by bola elektrolýza mesačnej vody, ktorá sa nachádza v trvalo zatienených oblastiach. No zatiaľ nevieme, aké veľké sú jej zásoby. Alternatívnou možnosťou je využitie mesačnej horniny, ktorá obsahuje ilmenit (FeTiO₃) s vysokým podielom kyslíka. Proces jeho spracovania zahŕňa chemickú reakciu s vodíkom pri vysokej teplote, pričom sa uvoľňuje voda, ktorá sa dá následne rozložiť na kyslík a vodík.

Vedci spočítali, že na produkciu 1 kg kvapalného kyslíka je potrebných približne 24 kWh energie. Tento proces zahŕňa:

• 55 % energie na vysokoteplotnú reakciu ilmenitu s vodíkom
• 38 % na elektrolýzu vody
• 5 % na skvapalnenie kyslíka
• 2% predstavuje straty a dodatočné procesy

Fotovoltika zrejme stačiť nebude

Ak by sme chceli dostať z Mesiaca druhý stupeň rakety Starship k libračnému bodu medzi Mesiacom a Zemou, bolo by nutné na Mesiaci vyprodukovať 80 ton kyslíka. To by to pri solárnej energii s výkonom panelov na ISS (približne 100 kW) trvalo viac ako dva roky – takáto elektráreň by totiž musela vyprodukovať až takmer 2 GWh energie. Celková kapacita tejto rakety je pritom až okolo 500 ton kyslíka a to ešte neberieme do úvahy metán, ktorý jej motory spaľujú s už spomínaným kyslíkom.

ESA

Solárna energia je v podmienkach Mesiaca problematická, pretože lunárna noc trvá 14 pozemských dní. Preto sa ako reálnejšia možnosť javí využitie jadrových reaktorov, ktoré by umožnili nepretržitú produkciu kyslíka. Hoci by boli náročnejšie na dopravu a inštaláciu, mohli by z dlhodobého hľadiska zabezpečiť udržateľnú lunárnu infraštruktúru.

Štúdia naznačuje, že tankovanie paliva na Mesiaci je možné, no vyžaduje obrovské množstvo energie a infraštruktúry. Ak sa podarí využiť dostupné suroviny a efektívne vyrábať kyslík, mohol by sa Mesiac stať kľúčovou tankovacou stanicou pre budúce vesmírne misie.

Čítajte viac z kategórie: Novinky