Китайские ученые обнаружили в лунном грунте вещества, которые можно использовать для производства кислорода и топлива на Луне. Предлагаемая модель внеземного «фотосинтеза» описана в журнале Joule. Ученые-материаловеды из Нанкинского университета предложили стратегию «внеземного фотосинтеза» для нужд колонии на Луне. Система основана на использовании лунного грунта и солнечной радиации.

Исследователи проанализировали лунный грунт, доставленный китайским космическим кораблем «Чанъэ-5», и обнаружили в образце соединения, богатые железом и титаном. Эти вещества по задумке ученых могут использоваться в качестве катализаторов для производства кислорода. Ученые предлагают, использовать лунный грунт в качестве катализатора при проведении электролиза воды, собранной на Луне и в выдыхаемом космонавтами воздухе. В результате этого процесса будут получены кислород и водород.

На втором этапе углекислый газ, выдыхаемый обитателями базы может соединяться с водородом в процессе гидрогенизации, который также поддерживается катализаторами из почвы. В процессе образуются углеводороды, такие как метан, которые можно использовать в качестве топлива.

Изображение: Yingfang Yao et al., Joule

Исследователи отмечают, что весь процесс основан на использовании солнечного света и не требует иных энергозатрат. При этом в результате «фотосинтеза» обеспечивается производство кислорода, воды и топлива, которые необходимы для жизни на лунной базе.

«Мы используем доступные ресурсы окружающей среды, чтобы свести к минимуму полезную нагрузку ракеты, и наша стратегия предлагает сценарий для устойчивой и доступной внеземной среды обитания», — говорит Инфан Яо, соавтор исследования.

Авторы работы отмечают, что каталитическая эффективность лунного грунта меньше, чем у катализаторов, доступных на Земле, но ученые работают над созданием улучшенной модификации. Например, путем плавления лунного грунта в наноструктурированный материал с высокой энтропией. Ученые планируют протестировать систему в космосе, вероятно, во время будущих лунных миссий Китая.