Просто, как разогреть обед: придуман способ получить воду на Луне и Марсе

Команда Школы физических наук Открытого университета (Великобритания) предложила получать питьевую воду из лунных пород в микроволновке. Эксперименты с микроволнами малой мощности и симуляцией лунного грунта показали, что этим методом можно будет регулярно обеспечивать водой людей, живущих в Лунной колонии. Такой же способ гипотетически применим и для будущих марсианских поселенцев.

Сегодня участники всех экспедиций везут необходимую для жизни воду с собой, а на МКС запасы пополняют с помощью доставки грузовыми кораблями.

Поэтому один из ключевых вопросов будущей колонизации Луны и Марса — обеспечение астронавтов как минимум питьевой водой. Такое количество и на длительный срок уже не привезешь с собой или космическими «грузовиками». Необходимо разработать способы добывать пригодную воду на месте.

По словам специалистов, вода — совсем не редкость, а довольно распространенная молекула во Вселенной. Она много где есть, и ее было бы достаточно для жизни людей. Например, на Луне она присутствует почти повсеместно в реголите — в виде льда, смешанного с пылью или «песком», особенно концентрированно — на затененных полюсах. Единственная проблема пока — как ее оттуда извлечь?

Предыдущие исследования показали, что это слишком сухая порода, чтобы пытаться растопить ее на обычной плите и таким образом получить воду. Материал нагревался неравномерно, процесс требовал слишком много энергии и давал минимальный результат — лишь небольшой влажный осадок, недостаточный для обеспечения водой целой колонии на Луне.

В новом исследовании ученые использовали для получения воды из лунного льда микроволны. Авторы основывались на давно известном факте, что микроволны могут возбуждать движение молекул воды.

Когда мы что-то греем или готовим в микроволновке, иногда получается частично разогретый продукт, с совершенно холодными или немного отсыревшими областями. Дело в том, что из-за реакции на микроволны молекулы воды перемещаются в материале, зачастую к поверхности. То есть с помощью микроволновой духовки можно извлекать воду из продукта — по крайней мере, на Земле это работает.

Чтобы выяснить, применимо ли это для Луны, команда использовала две высококачественных имитации лунного реголита. Одну с высоких областей, так называемого лунного нагорья (LHS-1), другую — из лунного моря (LMS-1). В испытаниях задействовали микроволновую печь мощностью всего 250 Вт и материал с разным процентом содержания льда.

Согласно результатам, опубликованным в Acta Astronautica, удалось извлечь из разных образцов от 55 до 67% воды примерно за 30 минут. По выводам ученых, метод показал себя как практичный: использованную микроволновую технологию будет несложно воспроизвести на Луне, а в полярных регионах, которые уже рассматривают как основные для строительства станций, можно будет добывать достаточно много воды.