في المستقبل غير البعيد ، ستكون الرحلات إلى القمر مأهولة وستكون طويلة الأمد . من أجل بقاء رواد الفضاء هناك طوال مدة مهمتهم ، يجب عليهم أولاً إيجاد طريقة لتوليد الأكسجين والماء والوقود بالموارد الموجودة هناك ، نظرًا لأن النقل من الأرض غير ممكن تمامًا .
الآن ، اكتشف فريق من علماء الفلك الصينيين من جامعة نانجينغ للتو كيفية تحقيق ذلك ، وبالتالي تسهيل الاستكشاف البشري لإنشاء قاعدة دائمة .
بعد تحليل التربة القمرية التي أعادتها المركبة الفضائية الصينية Chang'e 5 ، اكتشف هؤلاء الباحثون أن العينة تحتوي على مواد غنية بالحديد والتيتانيوم التي يمكن أن تعمل كمحفزات لإنتاج الأكسجين والوقود من الإشعاع الشمسي وثاني أكسيد الكربون الذي سينفثه رواد الفضاء في المستقبل من خلال الزفير.
المجموعة ، بقيادة العالمين Yingfang Yao و Zhigang Zou ، تفترض نوعًا من "البناء الضوئي الفضائي" الذي يمكن استخدامه لتسهيل الاستكشاف البشري للقمر والكواكب الأخرى في النظام الشمسي .
سيكون هذا ممكنًا لأن الأكسجين الذي نتنفسه ، كما يشرحون ، يأتي من النباتات والكائنات الحية الأخرى التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي وتنتجه أثناء تحويل ثاني أكسيد الكربون (CO2) وضوء الشمس إلى سكريات نشطة .
بمساعدة الإشعاع الشمسي ، سيستخدم النظامُ التربةَ القمريةَ لتحليل المياه ، والتي يمكن استخلاصها من القمر نفسه وتجفيف الغازات التي ينفثها رواد الفضاء ، لتوليد الأكسجين والهيدروجين . كل هذا دون الحاجة إلى استخدام الطاقة الخارجية ، مما يخلق "صفر استهلاك للطاقة" نظامَ دعمِ الحياةِ خارجَ كوكبِ الأرض .
في الواقع ، يمكن أيضًا تخزين ثاني أكسيد الكربون المنبعث من سكان القمر المستقبليين ودمجه مع هذا الهيدروجين من خلال عملية الهدرجة التي تحفّزها التربةُ القمرية . هذا من شأنه أن يولِّد الهيدروكربونات مثل الميثان ، والتي يمكن استخدامها كوقود . وأوضح ياو : "نحن نستخدم الموارد البيئية في الموقع نفسه لتقليل حمولة الصواريخ ، وتوفر استراتيجيتنا سيناريو لبيئة معيشية مستدامة وبأسعار معقولة خارج كوكب الأرض".
تم نشر نتائج هذا العمل في المجلة العلمية Joule ويبحث الفريق بالفعل عن فرصة لاختبار هذا النظام في الفضاء ، ربما مع البعثات القمرية المأهولة في الصين في المستقبل .
كما قال ياو إن فريقه يختبر بالفعل طرقًا مختلفة لتحسين تصميم المحفز ، مثل ذوبان التربة القمرية في "مادة ذات بنية نانوية عالية الانتروبيا" .
نوع من "التمثيل الضوئي الفضائي" الذي من شأنه تسهيل استكشاف الإنسان على القمر "في المستقبل القريب ، سنرى صناعة رحلات الفضاء المأهولة تتطور بسرعة . تمامًا مثل "عصر الشراع" في القرن السابع عشر ، عندما انطلقت مئات السفن إلى البحر ، ندخل الآن "عصر الفضاء".
ولكن إذا أردنا إجراء استكشاف على نطاق واسع لعوالم خارج عالمنا ، فسيتعين علينا التفكير في طرق لتقليل الحمولة ، أي الاعتماد على أقل قدر ممكن من الإمدادات من الأرض واستخدام موارد خارج الأرض بدلاً من ذلك .
المصدر