Em "The Case for Mars", de Robert Zubrin, ele descreve um plano para estabelecer Marte (entre outras coisas) encontrando água e usando a eletrólise para separar a água em hidrogênio e oxigênio. Isso fornece combustível para os veículos e ar para a tripulação respirar. Um plano semelhante pode funcionar para resolver a lua? Existem recursos suficientes na lua para que um assentamento seja auto-suficiente? Existe água suficiente na lua para que isso seja viável?
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Sarah Szabo
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Respostas:
Auto-suficiência é um termo incrivelmente amplo. Poderíamos argumentar que sim, há água na Lua e que sim, existem maneiras viáveis de produzir a eletricidade necessária de maneiras auto-sustentáveis, mas a verdadeira questão é: existem áreas na Lua que seriam viáveis para ambos em o mesmo tempo.
Veja bem, o lugar mais provável em que a superfície ou a água abaixo da superfície poderia existir na Lua e serem adequadas para a extração em massa são as regiões polares permanentemente escuras. De fato, a espaçonave Chandrayaan-1 da ISRO (Organização Indiana de Pesquisa Espacial) detectou evidências de água bloqueada em minerais de regolitos lunares de superfície na região polar sul lunar, água que provavelmente se origina de impactos de asteróides e cometas, incorporando-a profundamente no núcleo lunar e liberada como água magmática mais próxima da superfície. Qualquer água de forma livre em outras regiões da Lua que seja exposta à luz solar e à radiação solar sublimaria diretamente sua forma de gás e com ionização perderia átomos de hidrogênio, portanto, embora os átomos de hidrogênio e oxigênio ainda possam estar presentes, até certo ponto, embutidos na superfície camada de minerais, a extração provavelmente seria muito elaborada lá.
Mas, onde quer que você encontre sua fonte de água, você ainda precisará de muita eletricidade para alimentar sua planta de extração, mais tarde usará a eletrólise para separar a água molecular em seus átomos constituintes e a comprimirá em condições criogênicas aos seus líquidos diatômicos. adequado como componentes propulsores, oxigênio líquido diatômico (ou LOX) como seu oxidante e o dobro em quantidade molecular de hidrogênio líquido diatômico (ou LH2) como combustível de foguete. O problema com a eletricidade é que, a menos que você tenha adquirido uma grande parte para abastecer suas usinas, você provavelmente desejará usá-la como energia solar ou aproveitar o regolito lunar incorporado hélio-3 (ou 3 He) e ligue seu reator de fusão Hélio-3 de terceira geração. Veja, por exemplo, esta minha resposta emExploração espacial sobre como isso pode ser feito.
Portanto, o principal enigma para explorar os recursos lunares, por enquanto, continua sendo encontrar recursos hídricos suficientes e viáveis, onde também existem formas auto-sustentáveis de gerar a eletricidade necessária. Uma opção que eu posso pensar é ficar mais exposto ao equador lunar do Sol e extrair isótopos de hidrogênio deutério e trítio, bem como o hélio-3 do regolito lunar, todos eles incorporados na Coronal Mass Ejections (CME). O oxigênio necessário pode ser produzido esmagando minerais oxidados e deixando-os suar com a presença de isótopos de hidrogênio na água ionizada, e o hélio-3 pode ser usado como mencionado anteriormente para sustentar uma reação de fusão que produz a eletricidade necessária para posteriormente quebrar as moléculas de água em seus átomos constituintes. de hidrogênio e oxigênio por eletrólise.
Quanto desses isótopos de hidrogênio e hélio estão realmente embutidos no regolito lunar e quanto tempo esses depósitos persistem nele, possivelmente permanecendo lá por pelo menos algum tempo devido à carga estática do regolito, pois é bombardeado pela radiação solar, No entanto, essa é uma pergunta totalmente diferente e que ainda não podemos responder. O estudo da exosfera lunar e do ambiente com poeira é o único objetivo do LADEE (Atmosfera Lunar e Explorador de Ambientes com Poeira), que mal acabamos de lançar lá. Saberemos em aproximadamente um ano se será capaz de fornecer evidências científicas conclusivas para essas teorias que acabei de mencionar.
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Além disso, Marte tem uma atmosfera muito mais substancial composta de ~ 95% de CO2 (que é um dos principais pontos que Zubrin faz), enquanto a atmosfera da lua empalidece em comparação. Por que isso é importante? Combinado com o suprimento de hidrogênio que seria trazido, você poderia combinar o CO2 com o H2 para produzir metano (CH4), que pode ser usado como combustível de foguete; a água também pode ser produzida. Veja a reação do Sabatier .
Na página "O caso de Marte" também fala sobre os méritos e desvantagens dos sistemas propulsores CH4 / O2 e CO / O2, o primeiro é realmente a melhor alternativa se houver hidrogênio disponível. Além disso, quando se fala em assentamentos, a exploração é uma função crucial. O combustível para veículos também pode ser fornecido através do uso do CO2 atmosférico marciano.
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