Ay toprağı oksijen ve yakıt üretme potansiyeline sahip
Ay’daki toprak, karbondioksiti oksijene ve yakıtlara dönüştürebilen aktif bileşikler içeriyor, Çin’deki bilim adamları 5 Mayıs’ta Joule dergisinde rapor veriyorlar. Şimdi ay kaynaklarının Ay’da veya ötesinde insan keşfini kolaylaştırmak için kullanılıp kullanılamayacağını araştırıyorlar.
Nanjing Üniversitesi malzeme bilimcileri Yingfang Yao ve Zhigang Zou, Ay’daki en bol iki kaynak olan ay toprağı ve güneş radyasyonundan yararlanan bir sistem tasarlamayı umuyorlar. Çin’in Chang’e 5 uzay aracı tarafından geri getirilen ay toprağını analiz ettikten sonra, ekipleri numunenin, güneş ışığı ve karbondioksit kullanarak oksijen gibi istenen ürünleri yapmak için bir katalizör görevi görebilecek demir bakımından zengin ve titanyum bakımından zengin maddeler de dahil olmak üzere bileşikler içerdiğini buldu.
Gözleme dayanarak, ekip “dünya dışı fotosentez” stratejisi önerdi. Temel olarak, sistem aydan çıkarılan suyu elektrolize etmek için ay toprağını kullanır ve astronotların solunum egzozunda güneş ışığı ile çalışan oksijen ve hidrojene dönüşür. Ay sakinleri tarafından solunan karbondioksit de toplanır ve ay toprağı tarafından katalize edilen bir hidrojenasyon işlemi sırasında su elektrolizinden hidrojen ile birleştirilir.
Proses, yakıt olarak kullanılabilecek metan gibi hidrokarbonlar verir. Araştırmacılar, stratejinin bir ay üssünde yaşamı destekleyebilecek su, oksijen ve yakıt gibi çeşitli arzu edilen ürünleri üretmek için dış enerji değil, güneş ışığı kullandığını söylüyor. Ekip, sistemi uzayda, muhtemelen Çin’in gelecekteki mürettebatlı ay görevleriyle test etmek için bir fırsat arıyor.
Yao, “Roket yükünü en aza indirmek için yerinde çevresel kaynakları kullanıyoruz ve stratejimiz sürdürülebilir ve uygun fiyatlı bir dünya dışı yaşam ortamı için bir senaryo sunuyor” diyor.
Ay toprağının katalitik verimliliği Dünya’da bulunan katalizörlerden daha az olsa da, Yao, ekibin ay toprağını daha iyi bir katalizör olan nanoyapılı yüksek entropili bir malzemeye eritmek gibi tasarımı geliştirmek için farklı yaklaşımları test ettiğini söylüyor.
Daha önce, bilim adamları dünya dışı hayatta kalmak için birçok strateji önermişlerdi. Ancak çoğu tasarım Dünya’dan enerji kaynakları gerektirir. Örneğin, NASA’nın Perseverance Mars gezgini, oksijen yapmak için gezegenin atmosferindeki karbondioksiti kullanabilen bir alet getirdi, ancak gemideki bir nükleer batarya ile çalışıyor.
Yao, “Yakın gelecekte, mürettebatlı uzay uçuşu endüstrisinin hızla geliştiğini göreceğiz” diyor. “Tıpkı 1600’lerde yüzlerce geminin denize açıldığı ‘Yelken Çağı’ gibi, bir ‘Uzay Çağı’na gireceğiz. Ancak, dünya dışı dünyanın büyük ölçekli araştırmalarını yapmak istiyorsak, yükü azaltmanın yollarını düşünmemiz gerekecek, yani Dünya’dan mümkün olduğunca az kaynağa güvenmek ve bunun yerine dünya dışı kaynakları kullanmak. “