Британия наградила авторов десяти идей по очистке воды на Луне
Если люди будут в конце концов создавать постоянную базу на Луне — вопрос ресурсов встанет особенно остро. И важнейшим из них (после кислорода, который уже неплохо научились вырабатывать) станет вода. К счастью, в южной приполярной области спутника ее довольно много — в виде льда. Осталось придумать технологии его очистки — чем и занялось Британское космическое агентство, объявив масштабный конкурс идей. Теперь оно отчиталось о награждении десяти его финалистов.
Вода, как известно, состоит из водорода и кислорода, а также — потенциально — множества различных примесей, которые могут сделать её как полезной, так и ядовитой. Тем не менее, в случае правильной очистки она может стать не только ключевым продуктом для питья, но и источником воздуха. В реалиях же луны к очистке добавляется необходимость растопки льда. Все команды исследователей по-разному решили данную задачу.
Дело в том, что в лунных реалиях список требований к данной технологии возрастает критически по сравнению с земными. Это и простота, и независимость от частой замены комплектующих (то есть автономность), и устойчивость к холоду вместе с недостатком энергии, способность противостоять загрязнениям и многое другое.
К примеру, проект Lunasonic предлагает растопить лед и очистить его при помощи мощных ультразвуковых волн (примерно так очищают ювелирные изделия). А вот авторы инициативы AquaLunarPure хотят сначала немного разогреть лунный лед, заставив осесть содержащиеся в нем пыль и частицы породы, а потом довести его затем нагреет его при давлении 220 бар до температуры более 373°C, превратив тем самым в «сверхкритическую воду». Это что-то вроде густого пара, в котором окислительные процессы удалят все загрязнения одним махом.
Несколько похож по концепции Циклический экстрактор летучих веществ (CVE), который будет заниматься нагревом льда порционно, с помощью камеры изменяемого объема. А регулировка температуры и давления позволит отделять, собирать и концентрировать любые наперед заданные вещества. Совершенно иной подход представляет из себя «Набор для нейтрализации воды из реголита FRANK», который должен обеспечить непрерывный поток питьевой воды с помощью комбинации нагрева в герметичной камере (напоминающей перегонный куб) и специальных мембран.
Понравилась организаторам конкурса и идея с Чашей Ганимеда — дистилляция с помощью вогнутого зеркала, собирающего солнечный свет. В проекте I-LUNASYS фигурирует механизм обратного осмоса (в том числе с помощью угольных фильтров), который будет роботизирован и включать ультрафиолетовую обработку. Довольно экзотически выглядит «Плазменный очиститель реголитного льда для исследования Луны» (RIPPLE) — он будет включать в себя фазовый сепаратор, плазменную горелку и молекулярное сито.
Последние три финалиста — это система SonoChem, SWES (Статическая система извлечения воды) и Кольцевой реактор Titania-Diamond (TiDAR). Первая будет создавать в воде с помощью звуковых волн миллионы пузырьков, а вместе с ними — и очищающие ее свободные радикалы. Вторая — технологию последовательной сублимации при низких температурах, что потребует небольших затрат энергии и минимального вмешательства человека. Последний совместит в себе титановый катализатор, УФ-излучение и прочные алмазные электроды, позволяя извлекать не только воду, но и ракетное топливо (из метанола).
Каждый из проектов получил на свое дальнейшее развитие по 30 000 фунтов стерлингов и несколько месяцев времени. Абсолютный победитель будет объявлен в марте — именно он получит грант в размере 1,2 миллионов фунтов на доведение технологии до рабочего состояния. А «серебряный» и «бронзовый» призеры послужат резервными вариантами — на случай, если с «золотым» что-то пойдет не так.
