Bilim insanları, Ay’da uzun vadeli insan yaşamı ihtimalini büyük ölçüde artırabilecek yeni bir teknoloji geliştirdi. 16 Temmuz’da Joule dergisinde yayımlanan çalışmada araştırma ekibi, Ay toprağından başarıyla su çıkararak, bu suyu karbon dioksiti solunabilir oksijene ve yakıt üretiminde kullanılan kimyasal bileşenlere dönüştürmekte kullandı. Bu buluş, gelecekteki uzay görevlerinde, Dünya’dan büyük miktarda su ve yakıt taşınması ihtiyacını azaltarak kilit bir rol oynayabilir.
Çalışmanın baş yazarı Çin Shenzhen’deki Hong Kong Çin Üniversitesi’nden Lu Wang, “Ay toprağının sahip olduğu ‘sihri’ tam olarak hayal bile etmemiştik,” dedi. “Bizi en çok şaşırtan şey, bu bütünleşik yaklaşımın somut başarısıydı. Ay suyunun çıkarılmasıyla fototermal CO₂ katalizinin tek adımda entegre edilmesi, enerji verimliliğini artırabilir ve altyapı geliştirme maliyetlerini ve karmaşıklığını azaltabilir.”
Ay’ın, daha derin uzay keşifleri için bir sıçrama tahtası olarak kullanılması fikri uzun yıllardır uzay ajanslarının gündeminde. Ancak bu planların önündeki en büyük engel, oradaki astronotların yaşamını sürdürebilecek kadar gerekli malzemeyi, özellikle suyu temin edebilmek olmuştur. Çalışmaya göre, sadece bir galon (yaklaşık 3.8 litre) suyun uzaya taşınması 83.000 dolara mal oluyor. Bir astronotun günlük yaklaşık dört galon suya ihtiyaç duyduğu düşünülürse, bu lojistik hem maliyetli hem de uygulanması zor hale geliyor.
Chang’E-5 görevi sırasında toplanan Ay toprağı örnekleri, Ay yüzeyinde su varlığına dair kanıtlar sundu. Yazarlar, bu kaynakların insan kaşiflerin kendi ihtiyaçlarını Ay’ın doğal kaynaklarıyla karşılayabilmesine olanak sağlayabileceğini öne sürüyor. Ancak daha önce geliştirilen su çıkarma yöntemleri çok aşamalı, enerji yoğun süreçler içeriyor ve karbon dioksiti yakıt gibi başka faydalı bileşenlere dönüştürmüyordu.
Wang ve ekibi, bu sorunları aşmak amacıyla hem Ay toprağından su çıkarabilen hem de astronotların soluduğu karbondioksiti doğrudan karbon monoksit (CO) ve hidrojen gazına dönüştürebilen bir teknoloji geliştirdi. Bu iki gaz da yakıt üretimi ve solunabilir oksijen elde etmek için kullanılabiliyor.
Bu teknoloji, Güneş ışığını ısıya dönüştüren yenilikçi bir fototermal stratejiye dayanıyor. Bilim insanları, bu teknolojiyi Chang’E görevinden toplanan Ay toprağı örnekleri, simüle edilmiş Ay örnekleri ve karbondioksit gazıyla doldurulmuş bir reaktör kullanarak test etti. Işık yoğunlaştırma sistemi sayesinde fototermal süreç harekete geçirildi. Ekip ayrıca Ay toprağındaki su rezervlerinden biri olduğu bildirilen siyah renkli ağır bir mineral olan ilmeniti kullanarak bu fototermal etkinliği ölçtü ve sürecin mekanizmalarını analiz etti.