Хочешь пить на Луне? Просто брось немного реголита в микроволновку
Куда бы мы ни отправились во Вселенной, нам понадобится вода. До сих пор полеты человека на околоземную орбиту и на Луну требовали взять с собой воду. Хотя это работает для коротких миссий, в долгосрочной перспективе это непрактично. Вода тяжелая, и потребовалось бы слишком много топлива, чтобы обеспечить водой достаточное количество для поддержания долговременных баз на Луне или Марсе. Поэтому нам придется использовать воду, которую мы можем добыть на месте.
К счастью, вода — обычная молекула во Вселенной. Даже на Луне достаточно воды, чтобы прокормить лунную колонию. Единственная реальная проблема — как его извлечь. Как показывает недавнее исследование, это может быть так же просто, как положить что-нибудь в микроволновую печь.
Хотя вода присутствует в крошечных количествах по всей Луне, она наиболее сконцентрирована в полярных регионах. Залежи льда сосредоточены в затененных областях полюсов. Консистенция этих ледяных карманов похожа на снег, смешанный с тем, что в основном представляет собой пыльные частицы песка. Представьте, что вы пытаетесь извлечь питьевую воду из такого материала. Если бы вы попытались разогреть материал на своей плите, он был бы настолько сухим, что нагревался бы неравномерно. И даже если бы вам удастся растопить лед, в итоге получится влажный осадок.
Предыдущие исследования с использованием имитированного лунного материала показали, что, хотя традиционный нагрев может извлекать воду, он не особенно эффективен. Для этого требуется много энергии, что затрудняет масштабирование, достаточное для поддержания существования колонии. Итак, в этом исследовании команда рассмотрела использование микроволн для извлечения воды.
Если вы когда-либо разогревали что-либо в микроволновой печи, вы знаете, что распространенная проблема заключается в том, что иногда можно не рассчитать время и температуру. Вы можете не только получать горячие и холодные области бок о бок, как плохо приготовленный горячий продукт, но и нагревать продукты таким образом, чтобы они были бы слегка влажными. Это потому, что молекулы воды сильно возбуждаются микроволнами, и ваша печь может вызвать их смещение в материале, обычно рядом с поверхностью. Итак, у нас есть давно известный способ приготовления пищи в микроволновой печи, позволяющий извлекать воду из материала. Команда хотела знать, можно ли эффективно делать это с лунным материалом.
Команда сосредоточилась на двух имитациях лунных материалов. Один имитировал Лунное нагорье (LHS-1), а другой — область «Лунное море» (LMS-1). Затем они посмотрели, насколько эффективно можно добывать воду при различном процентном содержании льда. Они обнаружили, что с помощью специальной микроволновой печи мощностью всего 250 Вт они могли извлечь от 55 до 67% воды примерно за полчаса. Этого достаточно, чтобы добывать много воды из полярных регионов, а использованную ими микроволновую технологию было бы легко построить и поддерживать на Луне. Интересно, что метод менее эффективен, когда вы переходите к материалам с более высоким содержанием воды, где традиционный проводящий нагрев более эффективен.
