هشت میلیارد نفر روی کره ماه می توانند به مدت 100 هزار سال نفس بکشند
به گزارش باتسک، لایه سطحی کره ماه به تنهایی دارای اکسیژن کافی برای زندگی 8 میلیارد انسان برای 100000 سال است.
خبرنگاران| در کنار پیشرفت ها در اکتشاف فضایی، اخیراً شاهد سرمایه گذاری مالی و زمانی زیادی برای فناوری هایی بوده ایم که می توانند امکان استفاده مؤثر از منابع فضایی را فراهم کنند. در خط مقدم این تلاش ها، تمرکز بر یافتن بهترین راه تولید اکسیژن در ماه بوده است.
به گزارش خبرنگاران؛ در ماه اکتبر، آژانس فضایی استرالیا و ناسا قراردادی برای ارسال یک مریخ نورد ساخت استرالیا به ماه تحت برنامه آرتمیس، امضا کردند؛ با هدف جمع آوری سنگ هایی که می توانند اکسیژن قابل تنفس را در ماه فراهم کنند.
اگرچه ماه دارای جو است، اما بسیار نازک است و بیشتر از هیدروژن، نئون و آرگون تشکیل شده است. این نوع مخلوط، گازی نیست که بتواند پستانداران وابسته به اکسیژن مانند انسان را زنده نگه دارد.
گفته می شود، در واقع اکسیژن زیادی در ماه وجود دارد، با این تفاوت که این اکسیژن به شکل گاز نیست بلکه در داخل بافت های سنگی ماه به دام افتاده است؛ یعنی لایه ای از سنگ و غبار ریز که سطح ماه را می پوشاند. اگر بتوانیم اکسیژن را از این لایه سنگی استخراج کنیم، آیا برای پشتیبانی از زندگی انسان در ماه کافی خواهد بود؟
وسعت اکسیژن
اکسیژن را می توان در بسیاری از مواد معدنی موجود در زمین اطراف ما یافت. ماه بیشتر از همان سنگ هایی ساخته شده است که در زمین یافت می شود.
مواد معدنی مانند سیلیس، آلومینیوم و اکسید های آهن و منیزیم بر روی سطح ماه به وفور یافت می شوند. همه این مواد معدنی حاوی اکسیژن هستند، اما نه به شکلی که ریه های ما به آن عادت داشته باشد.
این مواد معدنی در ماه به اشکال مختلف از جمله سنگ سخت، گرد و غبار، شن و سنگ هایی که سطح را می پوشانند وجود دارند. این ماده از برخورد شهاب سنگ ها به سطح ماه در طول هزاره های بی شماری حاصل شده است.
برخی از مردم لایه سطحی ماه را خاک قمری می نامند. خاک همانطور که می دانیم چیز بسیار جادویی است که فقط روی زمین وجود دارد و از طریق مجموعه وسیعی از ارگانیسم ها ایجاد شده است که در طول میلیون ها سال بر روی ماده اصلی خاک (سنگ لیت، مشتق شده از سنگ سخت) به وجود آمده است.
نتیجه ماتریسی از مواد معدنی است که در سنگ های اولیه وجود نداشتند. خاک زمین با ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی قابل توجهی آغشته است. در همین حال، مواد روی سطح ماه اساساً سنگی و به شکل اصلی و دست نخورده خود هستند.
نحوه استخراج اکسیژن از سنگ
لایه سنگی ماه تقریباً از 45 درصد اکسیژن تشکیل شده است. اما این اکسیژن به مواد معدنی ذکر شده در بالا به شدت متصل است. برای از هم پاشیدن این پیوند های قوی، باید انرژی مصرف کنیم.
اگر در مورد الکترولیز بدانید، ممکن است با این موضوع آشنا باشید. روی زمین این فرآیند معمولاً در تولید، مانند تولید آلومینیوم استفاده می شود. جریان الکتریکی از طریق یک شکل مایع از اکسید آلومینیوم (که معمولاً آلومینا نامیده می شود) از طریق الکترود ها عبور داده می شود تا آلومینیوم از اکسیژن جدا شود.
در این حالت، اکسیژن به عنوان یک محصول جانبی تولید می شود. در ماه، اکسیژن محصول اصلی و آلومینیوم (یا فلز دیگر) استخراج شده یک محصول جانبی بالقوه مفید خواهد بود.
این یک فرآیند کاملاً ساده است، اما یک نکته وجود دارد: این کار انرژی بسیار زیادی نیاز دارد. برای پایدار بودن، باید از انرژی خورشیدی یا دیگر منابع انرژی موجود در ماه استفاده کرد.
استخراج اکسیژن از لایه سنگی نیز به تجهیزات صنعتی قابل توجهی نیاز دارد. ابتدا باید اکسید فلز جامد را به شکل مایع تبدیل کنیم، یا با اعمال گرما یا گرمای ترکیب شده با حَلّال ها یا الکترولیت ها. ما فناوری انجام این کار را در زمین داریم، اما انتقال این دستگاه به ماه و تولید انرژی کافی برای راه اندازی آن در آنجا، یک چالش بزرگ خواهد بود.
اوایل سال جاری، استارت آپ Space Applications Services مستقر در بلژیک اعلام نمود که در حال ساخت سه راکتور آزمایشی برای بهبود فرآیند تولید اکسیژن از طریق الکترولیز است. آن ها انتظار دارند تا سال 2025 این فناوری را به عنوان بخشی از مأموریت استفاده از منابع درجا (ISRU) آژانس فضایی اروپا به ماه بفرستند.
ماه چقدر اکسیژن می تواند تامین کند؟
گفته می شود، وقتی ما پیروز به انجام این کار شویم، ماه واقعاً چقدر اکسیژن می تواند به ما بدهد؟ خب، همانطور که معلوم است بسیار زیاد.
اگر اکسیژن موجود در مواد سنگ سخت عمیق تر ماه را نادیده بگیریم - و فقط لایه سنگی را که به راحتی در سطح قابل دسترسی است در نظر بگیریم، می توانیم به تخمین هایی دست پیدا کنیم.
هر متر مکعب خاک قمری (لایه سنگی) به طور میانه حاوی 1.4 تن مواد معدنی از جمله حدود 630 کیلوگرم اکسیژن است. ناسا می گوید انسان برای زنده ماندن نیاز به استنشاق حدود 800 گرم اکسیژن در روز دارد؛ بنابراین 630 کیلوگرم اکسیژن یک فرد را برای حدود دو سال (یا کمی بیشتر) زنده نگه می دارد.
حال بیایید فرض کنیم عمق میانه لایه سنگی در ماه حدود ده متر است و می توانیم تمام اکسیژن را از آن استخراج کنیم. این بدان معناست که ده متر بالای سطح ماه اکسیژن کافی برای پشتیبانی از تمام هشت میلیارد انسان روی زمین را برای حدود 100000 سال فراهم می کند.
این همچنین به این بستگی دارد که چگونه به طور مؤثری اکسیژن را استخراج کرده و از آن استفاده کنیم. صرف نظر از این، این رقم بسیار شگفت انگیز است!
منبع: Technology
ترجمه اختصاصی از سایت خبرنگاران
منبع: فرادید