یه تکنولوژی خفن تو چین: ساخت اکسیژن و سوخت از خاک ماه!

خب بچه‌ها شنیدین دانشمندا تو چین یه کار خیلی باحال کردن که واقعاً می‌تونه رویای زندگی تو ماه رو واقعی‌تر کنه! ماجرا اینه که یه تیم از دانشگاه هنگ‌کنگ در شنژن تونستن از خاک ماه (همون چیزی که همیشه فکر می‌کردیم خشک و بی‌خاصیته) آب دربیارن و اون آب رو برای تولید اکسیژن و حتی سوخت استفاده کنن! بله واقعاً، اینا دارن از خاک ماه اکسیژن می‌سازن! تازه یه توضیح کوچیک: وقتی میگیم “تکنولوژی استخراج از خاک ماه” منظور سیستمیه که بتونه منابع طبیعی ماه رو به درد ما بخوره کنه.

لو وانگ، یکی از این دانشمندای پروژه گفته: “هیچ‌وقت جادویی که خاک ماه می‌تونه داشته باشه رو تصور نمی‌کردیم!” واقعیت اینه که برای خودشون هم خیلی غافلگیرکننده بوده که تونستن این چرخه رو به صورت یکجا، خیلی سریع و کاربردی پیاده کنن؛ یعنی همزمان هم آب از خاک ماه بکشن بیرون هم باهاش اکسیژن و سوخت درست کنن. اینجوری خیلی از هزینه‌ها و مشکلات انتقال آب و سوخت از زمین به ماه حذف میشن! اصلاً انتقال منابع، یکی از بزرگترین دردسرهای سفرهای فضایی بوده (یعنی برامون گرون و سخت درمیاد همه‌چی رو با خودمون حمل کنیم).

تا قبل این، اگه می‌خواستیم آب از خاک ماه دربیاریم، باید چندتا مرحله سخت و انرژی‌بر رد می‌کردیم و تقریباً هیچکس نتونسته بود یه فرآیند ساده‌تر و کم‌هزینه‌تر واسه این کار اجرا کنه. تازه اکسیژن و سوخت رو هم نمی‌تونستن با هم تولید کنن. اما این تیم چینی اومده کل این روال رو با یه استراتژی جالب به اسم “فرآیند فوتوترمال” انجام داده. فوتوترمال یعنی چی؟ یعنی انرژی نور خورشید رو به گرما تبدیل می‌کنن و از اون برای انجام واکنش‌ها استفاده می‌کنن، خب خیلی باحال‌تر و ساده‌تره!

اینا از خاک واقعی ماه که توسط ماموریت چانگ‌ای ۵ آورده بودن استفاده کردن (این ماموریت هم که کارش جمع کردن نمونه‌های ماه بود) و همینطور نمونه‌های شبیه‌سازی‌شده خاک ماه رو هم تست کردن. حتی برای اینکه مطمئن بشن، به کمک یه دستگاه خاص که پر از CO2 بود و یک سیستم جمع‌کننده نور داشت، این فوتوترمال رو راه انداختن. حالا یه نکته: CO2 همون دی‌اکسید کربنه که ما هر بار نفس می‌کشیم بیرون می‌دیم. ایده اصلی اینه که اتمسفر بسته یه ایستگاه ماهی این CO2 رو داره و می‌شه مصرفش کرد.

نکته جالب دیگه اینه که تو خاک ماه یه ماده سنگین و سیاه هست به اسم ایلمنیت (Ilmenite). این ماده، یکی از منابع شناخته شده آب تو خاک ماهه و ضمناً به فرآیند جذب نور و تولید گرما هم خیلی کمک می‌کنه (ایلمنیت کلاً یه نوع کانیه که حسابی تو ماه پیدا میشه و دانشمندا خیلی روش حساب باز کردن). با همین ایلمنیت تونستن روند واکنش‌ها رو بهتر بررسی کنن.

در نهایت نتیجه‌ش این شد که تکنولوژی جدیدشون بتونه آب پیدا کنه و بعد با یه حرکت خلاقانه، CO2 که فضانوردا تو ایستگاه بیرون میدن رو تبدیل کنه به هیدروژن (همون گازی که سوخت فضاپیماهاست!) و کربن مونوکسید. بعد با این دوتا میشه هم اکسیژن تولید کرد هم بهره برد واسه ساخت سوخت. خلاصه انگار تو ایستگاه ماهی همیشه میشه دم و بازدم کرد، آب نوشید و حتی انرژی گرفت!

ولی خب، این تکنولوژی هنوز کامل بی‌نقص نیست! چند تا چالش خفن سر راهشه. مثلاً آب و سوختی که دانشمندا تونستن تولید کنن هنوز کافی نیست تا کل نیازای چندتا فضانورد رو تأمین کنه. باید روی بازدهی بیشتر کار کنن. ضمناً یکی دیگه از مشکلات اینه که خاک ماه اصلاً ترکیب ثابت نداره، یعنی هرجاش یه جوریه. معلوم نیست هر جایی رفتی ماه، بتونی همین مقدار آب دربیاری یا همون واکنش فوتوترمال رو اجرا کنی.

یه نکته سخت‌تر هم هست: شرایط محیطی ماه واقعاً خیلی پرتغییره! مثلاً نوسانات دمایی زیاد (گرمای شدید و سرمای کشنده)، تابش‌های فضایی خیلی زیاد از خورشید (اشعه‌هایی که می‌تونن ابزارآلات رو داغون کنن) و جاذبه خیلی کم که هر واکنشی رو پیچیده‌تر می‌کنه.

وانگ و تیمش خودشون هم قبول دارن که فعلاً این فناوری نمی‌تونه کامل یا طولانی مدت زندگی آدما رو تو ماه پشتیبانی کنه. مثلاً مقدار CO2 حاصل از بازدم آدم‌ها شاید کافی نباشه برای همه سوخت و اکسیژن مورد نیاز. اینا هم تو مقاله‌ای که تو ژورنال Joule (یه ژورنال علمی معتبر تو حوزه انرژی) منتشر کردن گفتن باید کلی مشکل فنی و هزینه‌های توسعه و راه‌اندازی حل بشه تا بتونیم یه ایستگاه واقعی و پایدار روی ماه داشته باشیم.

ولی خب، همین که تونستن این مرحله بزرگ رو رد کنن و این فناوری ترکیبی رو جواب بگیرن، یعنی قدم برداشتن سمت زندگی واقعی و مستقل از زمین روی ماه. اگه این پیشرفت‌ها بازم ادامه پیدا کنه، قطعاً سفرهای اعماق فضا و حتی مستعمرات انسانی تو ماه و شاید سیاره‌های دیگه خیلی زودتر اتفاق می‌افته!

خلاصه که قضیه داره جدی میشه و حالا حالاها باید از شنیدن خبرهای فضایی از چین و این تکنولوژی‌های باحال بیشتر شگفت زده بشیم 😉🚀

منبع: +