Gdy uda się nam znowu polecieć na Księżyc i zostać tam na dłużej, choćby korzystając z odkrytych tam jaskiń lawowych, to na pewno potrzebna będzie woda. Tę zamierzamy wytwarzać na miejscu, jednakże księżycowa woda nie nada się od razu do picia.
Woda to jedna z najbardziej niezbędnych dla nas substancji. Człowiek nie może bez niej żyć, gdyż jest ona nie tylko składnikiem odżywczym, ale tez umożliwia regulowanie procesów zachodzących w ludzkim organizmie. Bez wody już po kilku dniach nasze życie będzie zagrożone. To dlatego tak ważne jest zapewnienie ludziom w miejscu, gdzie mieszkają, odpowiednich zapasów wody pitnej. Pitnej, czyli takiej, którą możemy pić bez uszczerbku na zdrowiu. Jednak nie każde ziemskie źródło czy zbiornik wodny zapewni krystalicznie czystą wodę. Często trzeba ją oczyszczać, odkwaszać, a w przypadku wody morskiej odsalać.
Te techniki są przydatne, gdy woda jest w pobliżu, ale nie spełnia odpowiednich norm. Czasem trzeba jednak czegoś wiecej, transportu wody, bo tam, gdzie człowiek upodobał sobie miejsce do życia, jej nie ma lub jest jej bardzo mało.
Transport wody, na Ziemi czy w kosmosie, jest kosztowny
Transport wody już na Ziemi jest wyzwaniem, a co dopiero transport na orbitę Ziemi, gdzie nie ma naturalnych jej źródeł. Dlatego na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej istnieje system, który pozwala odzyskiwać wodę z potu i moczu, uzdatniać tę, która stała się zanieczyszczona. Pojawiły się także pomysły kombinezonów, które są w stanie same odzyskiwać wodę z potu i moczu nawet podczas spacerów kosmicznych, by zminimalizować jej zużycie pod każdym względem. Bo choć astronauci na orbicie są w stanie przywrócić do obiegu 98 procent wody, to i tak musi być ona co pewien czas uzupełniana, gdyż nie cała odzyskana woda nadaje się do picia. Zapasy uzupełnia się, dostarczając je z Ziemi.
Kropla wodu unosząca się w przestrzeni na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. (fot: NASA/MSFC)
I choć koszty wyniesienia towarów w przestrzeń kosmiczną w przyszłości będą malały, to wciąż transport dużej jej ilości będzie nieopłacalny. Szczególnie, gdy ta woda ma zostać użyta przez astronautów nie na orbicie Ziemi, ale znacznie dalej, na przykład na Księżycu, gdzie zapotrzebowanie będzie pewnie jeszcze większe.
Na Księżycu są źródła wody, choć nie w dosłownym tego słowa znaczeniu
Teoretycznie dostępność wody na naszym naturalnym satelicie nie jest problemem. Wiemy już, że na Księżycu znajdują się spore zapasy wody, choć nie widać ich na pierwszy rzut oka. Część może być ukryta w postaci osadów lodu, które kryją się w stale zacienionych częściach kraterów w okolicach biegunów księżycowych. Nawet jeśli te zasoby nie są tak obfite, jak zakładamy (są ku temu argumenty, które dostarczyła sonda LRO), to lód z kraterów nie jest jedynym źródłem wody.
Astronauci, stąpając i jeżdżąc po Księżycu, nawet nie zdawali sobie sprawy z faktu, że dookoła nich może znajdować się woda. (fot: NASA)
Woda znajduje się też w gruncie księżycowym także na oświetlonej części Księżyca i można ją odzyskać, choć jest jej tam według szacunków nawet 100 razy mniej niż na terenie Sahary. Wymaga to opracowania odpowiednich technologii wydobycia, ale nie jest niemożliwe i ostatecznie okaże się zapewne tańsze i wygodniejsze niż ciągłe dowożenie wody z Ziemi. Dotychczas koncentrowaliśmy się na kwestii zapewnienia źródła wody na Księżycu, okazuje się, że istotne jest też zagadnienie zapewnienia odpowiedniej jakości tej wody. A ta po wytworzeniu na Księżycu nie będzie nadawała się do bezpośredniego spożycia.
Cóż, na Ziemi także trzeba budować oczyszczalnie, dbać o odpowiednie pH wody, która jest przeznaczona do picia. Co jednak może czynić dopiero co odzyskaną z powierzchni Księżyca wodę szkodliwą, niezależnie od tego, jak zostanie pozyskana? Jeszcze tam nie zdążyliśmy przecież zbytnio naśmiecić.
To pył księżycowy czyni wodę śmiertelnie niebezpieczną dla człowieka
Pył księżycowy ma niezwykłe własności. Ma konsystencję proszku, który na dodatek jest elektrostatycznie naładowany, a jego drobiny są tak ostre, że są w stanie uszkodzić odzież, skórę i wewnętrzne organy człowieka, gdy pył trafi do układu oddechowego czy też trawiennego. Pył jest też wszechobecny, a niska grawitacja na Księżycu sprawia, że nawet jeśli się nie przyczepił do urządzeń przeznaczonych do wydobycia i transportu wody, to i tak bardzo szybko trafi do jej obiegu, a także aparatury wydobywczej.
Przykładowe próbki zanieczyszczone symulantem księżycowego pyłu. (fot: frontiersin.org)
Naukowcy z niemieckiego DLR, którzy pracują od dawna właśnie nad techniką pozyskiwania wody z gruntu Księżycowego, sprawdzili, co stanie się z wodą, gdy tę zanieczyścimy pyłem księżycowym (wykorzystano tu wytworzony na Ziemi symulant pyłu o podobnych własnościach). Pył łatwo się rozpuszcza w wodzie i powoduje jej zmętnienie, wzrost pH i stężenia glinu, a także żelaza, manganu i wapnia ponad dopuszczalne przez WHO normy. Mówiąc inaczej, astronauci na Księżycu, pijąc księżycową wodę bez jej odfiltrowania, piliby ją na własną zgubę. Nie mówiąc już o wspomnianych wcześniej własnościach samego pyłu.
Wodę księżycową trzeba będzie bardzo dokładnie filtrować
Odfiltrowanie wody z regolitu nie jest celem nieosiągalnym, ale dodaje się do długiej już listy wyzwań, którym trzeba stawić czoła, zanim ludzie na poważnie zaczną myśleć o pozostaniu na Księżycu na dłużej. Teraz może nie trzeba się tym przejmować, bo istotniejsze jest, by w ogóle udało się ponownie człowieka wysłać na Księżyc. A gdy już tam będziemy, być może łatwiej będzie odpowiedzieć na pewne pytania.
Dziś dysponujemy próbkami skał księżycowych przywiezionych przez astronautów Apollo, a także próbkami, które w swoim czasie zebrali Rosjanie. Obecnie jedynym źródłem świeżych próbek są chińskie misje. Niedawno jedna z nich Chang’e 6 dostarczyła próbki z części Księżyca niewidocznej z Ziemi, a w próbkach pobranych kilka lat temu przez misję Chang’e 5 odkryto z kolei ślady wody.
Źródło: DLR, phys.org. inf. własna
Komentarze
4