Возвращение на Луну требует радикально новых подходов к выживанию. Французские ученые из Национального центра космических исследований (CNES) и Национального центра научных исследований (CNRS) опубликовали детальные расчеты того, как получать кислород прямо из лунного грунта с помощью концентрированной солнечной энергии. Оказывается, под ногами будущих колонистов лежат миллионы тонн неисчерпаемого ресурса, способного обеспечить и дыхание астронавтов, и дозаправку ракет.
В мае 2026 года вышла статья, опубликованная исследовательским коллективом в издании The Conversation. В ней инженеры и химики детально объясняют: новая космическая гонка между США и Китаем строится не на принципе «прилетел, воткнул флаг и улетел». Главная задача текущего десятилетия — закрепиться на спутнике Земли и превратить его в испытательный полигон для броска на Марс. И без местной добычи ресурсов эта амбициозная цель обречена на провал.
Поддержать нас на Boosty
Поддержать нас на Дзен
Тащить с собой баллоны с газом и топливом с Земли — занятие с астрономическим ценником. Стоимость доставки каждого килограмма полезной нагрузки на лунную поверхность делает любую долгосрочную экспедицию экономически бессмысленной, если базу придется снабжать исключительно с родной планеты. Именно поэтому все мировые космические агентства делают ставку на ISRU (In-Situ Resource Utilization) — использование местных ресурсов.
На первый взгляд, лунный реголит — это просто серая, статически заряженная и невероятно абразивная пыль. Однако с точки зрения химии это настоящий клад. Грунт состоит из оксидов: диоксида кремния, оксидов железа, кальция и алюминия. Около 45% массы лунного реголита составляет кислород. Проблема лишь в том, что он намертво связан прочными химическими связями внутри твердых минералов.
Команда французских исследователей (Жак Робино, Алексис Пайе, Стефан Абанад и Сильвен Рода) в своей работе, опубликованной в журнале Advances in Space Research в начале 2026 года, предложила любопытное решение проблемы. Они сфокусировались на методе солнечного пиролиза в условиях вакуума.
Механика процесса выглядит так:
- Сбор и загрузка: Автоматизированные роверы собирают поверхностный реголит и помещают его в специальный герметичный реактор.
- Нагрев до экстремальных температур: Вместо того чтобы тратить драгоценное электричество на нагрев, система использует системы зеркал. Концентрированный солнечный свет (или мощный лазер, питаемый от солнечных панелей) направляется прямо на грунт.
- Химический распад: При температурах, значительно превышающих 1000 °C, порода плавится. В условиях глубокого вакуума связи между металлом и кислородом начинают рваться.
- Сбор газа: Высвобождающийся кислород улавливается, сжимается и отправляется в хранилища.
«Цель состоит в том, чтобы использовать Луну как испытательный полигон для технологий, которые позволят нам отправиться дальше. И производство необходимых элементов на месте — абсолютный приоритет», — отмечают исследователи в своей обзорной статье.
У этого процесса есть крайне удачный побочный эффект. Когда кислород покидает реактор, внутри остается шлак из чистых металлических сплавов (железо, алюминий, кремний). Это идеальное сырье для 3D-печати запчастей, инструментов или элементов конструкции самой лунной базы.
Новости о скором появлении «лунных заводов» звучат оптимистично, однако стоит опустить планку ожиданий. Авторы исследований честны: на данный момент технология обкатывается на Земле и исключительно на симуляторах лунного грунта (таких как стандартный маркер JSC-1A).
Перенос технологии в космос сопряжен с жесточайшими инженерными вызовами:
- Агрессивная среда: Лунная пыль не подвергалась ветровой эрозии. Ее частицы острые как стекло и способны вывести из строя любые движущиеся части механизмов.
- Удержание газа: Извлечь раскаленный газ из кипящего расплава в условиях практически абсолютного внешнего вакуума, не потеряв его и не повредив коррозией сам реактор — задача, достойная отдельной Нобелевской премии по инженерии.
- Энергетика: Солнечная печь работает только днем, а лунная ночь длится две земные недели. Потребуются колоссальные системы хранения энергии или ядерные реакторы для поддержания температурного режима.
Но несмотря на все сложности, технология извлечения кислорода постепенно выходит из стадии сугубо теоретической физики. Американский проект NASA CaRD (Carbothermal Reduction Demonstration) уже показал принципиальную работоспособность аналогичных химических реакций в земных вакуумных камерах. Теперь французская команда детально просчитала термодинамические модели для солнечного пиролиза.
Вероятно, первые компактные демонстрационные установки отправятся на Луну уже в конце текущего десятилетия. И если они сработают, лунная грязь официально станет самым ценным ресурсом за пределами земной атмосферы.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Зачем на Луне нужно так много кислорода? Разве астронавтам не хватит запасов?
Дыхание экипажа — это лишь малая часть потребления. Основная доля (до 80-90%) добытого кислорода пойдет на создание окислителя для ракетного топлива. Без жидкого кислорода ракеты просто не смогут взлететь с Луны для возвращения на Землю или старта к Марсу.
Откуда в совершенно сухом лунном грунте кислород?
Кислород там находится не в газообразном состоянии. Он является частью твердой кристаллической решетки минералов, таких как диоксид кремния или оксид алюминия.
Почему просто не использовать электролиз, как на Земле?
Классический земной электролиз требует жидкой воды, которой на экваторе Луны нет. Лунные технологии (расплав солей или пиролиз) ориентированы на сухие, твердые камни, плавящиеся при экстремальных температурах.
Поддержать нас на Boosty
Поддержать нас на Дзен
Читайте также: Квантовая революция зависит от лунной пыли
Комментировать можно ниже в разделе “Добавить комментарий”.