تولید سوخت موشک از گرد و غبار ماه



به گزارش اخبار خودرو ، استفاده از منابع «در محل» (In situ) موضوع داغ این روزها در محافل اکتشافات فضایی است و دانشمندان و مهندسان از مزیت بزرگ دسترسی به مواد جدید در اجرام منظومه شمسی که پیش از این هرگز دیده نشده‌اند، مانند سیارک‌ها یا اجرامی که دهه‌هاست از آن‌ها بازدید نشده، همچون ماه سخن می‌گویند.

به‌تازگی، کاوشگر «چانگ‌ای۵» (Chang’e 5) چین اولین نمونه از خاک ماه را پس از تقریبا ۵۰‌سال به زمین آورده است.

محققان چند دانشگاه چینی با استفاده از این نمونه، یک سیستم خودکار برای تولید سوخت موشک و اکسیژن از دی‌اکسیدکربن را با استفاده از خاک ماه به عنوان کاتالیزور تولید کرده‌اند. این فرآیند از آن جهت قابل‌توجه است که در ماه دی‌اکسیدکربن وجود دارد.

در سال ۲۰۰۹ ماهواره مشاهده‌گر و حسگر دهانه‌های ماه (LCROSS) پس از برخورد با سطح ماه و تجزیه مواد حاصل از برخورد، مقادیری دی‌اکسید کربن را تشخیص داد.

سوخت موشک و اکسیژن بخش‌های ضروری هر برنامه مهم اکتشاف فضایی خواهند بود. بنابراین استفاده از مواد موجود در سطح ماه مانند خاک آن برای کاتالیز کردن واکنش دی‌اکسیدکربن و تبدیل آن به اکسیژن و سوخت موشک یک بازی دو سر برد به نظر می‌رسد.

در این واکنش با استفاده از خاک ماه دی‌اکسیدکربن به اکسیژن و متان تبدیل می‌شود. متان یک گاز گلخانه‌ای قوی است که به عنوان سوخت موثر موشک نیز عمل می‌کند.

اکسیژن به‌عنوان سوخت موشک به خودی‌خود ضعیف عمل نمی‌کند، اما کاربردهای دیگری هم دارد، از جمله اینکه برای تنفس انسان ضروری است. اما محققان تنها به اثبات اینکه خاک ماه می‌تواند به‌عنوان یک کاتالیزور عمل کند؛ نپرداختند بلکه تا آنجا پیش رفتند که یک سیستم کاملا خودکار بسازند.

آنها استدلال می‌کنند هر پایگاهی در ماه در آینده با کمبود شدید نیروی کار مواجه خواهد بود، بنابراین هرگونه واکنش تولیدی باید کاملا خودکار باشد. آن‌ها با استفاده از مجموعه‌ای از ربات‌ها برای انتقال مواد لازم و تامین توان موردنیاز برای انجام واکنش الکتروکاتالیستی، این سیستم را به‌صورت خودکار طراحی کردند.

به نظر می‌رسد این سیستم کار می‌کند، زیرا برای تولید مقدار نسبتا کمی متان و اکسیژن از نمونه‌ای که چنگ‌ای ۵ آورده بود، نیازی به دخالت نیروی انسانی نبود. اما آیا این سیستم نسبت به فرآیند هیدرولیز سنتی‌تر که معمولا به عنوان منبع سوخت موشک و اکسیژن قابل‌تنفس در ماه در نظر گرفته می‌شود، سودمندتر است یا خیر، مورد بررسی قرار نگرفت.

با این حال آب، که اساس فرآیند هیدرولیز است، کاربردهای دیگری هم دارد، ازجمله اینکه برای ادامه حیات انسان ضروری است.

ازسوی‌دیگر، دی‌اکسیدکربن برای انسان‌ها کاربرد چندانی ندارد، هرچند اگر گیاهان در یک کلونی قمری در مقیاس بزرگ وجود داشته باشند، موضوع فرق دارد.

اکنون محققان به جمع‌آوری گرد و غبار بیشتر از ماه می‌پردازند تا دریابند چه آزمایش‌های دیگری می‌توانند روی آن‌ها انجام دهند.



منبع