Czy woda z Księżyca to science-fiction?
Amerykański program kosmiczny stoi na krawędzi 'gorączki wody’ z Księżyca. Wszystko to przez kilka firm pracujących nad zbudowaniem robotów poszukujących wody, które mają zostać wysłane w kosmos w niedalekiej przyszłości. Potwierdzają to naukowcy NASA, którzy przyglądają się możliwościom pozyskiwania i wykorzystania lodu, który ma znajdować się na biegunach księżyca. „To jak gorączka złota, która doprowadziła do powstania Kalifornii,” mówi Phil Metzger, fizyk zarządzający Laboratorium Mechaniki Granularnej i Operacji Regolitowych, będące częścią Biura Systemów Powierzchniowych Kennediego. „To jest gorączka wody.” A zatem woda z Księżyca…..
Astrobotic Technology
Pozyskiwanie wody, a przynajmniej udowodnienie że jest to możliwe spoczywa w rękach Astrobotic Technology z Pittsburga. Ta mała firma, w kwietniu podpisała umowę do trzeciej fazy Small Business Innovative Research, która ma za zadanie kontynuacje pracy nad stworzeniem technologii, której NASA będzie potrzebować aby wydobywać zasoby z kosmosy w niedalekiej przyszłości. Firma jest już w tej chwili na zaawansowanym etapie budowy łazika, który będzie w stanie samodzielnie pracować. Podpisana została umowa ze SpaceX mająca umożliwić wysłanie w kosmos, w październiku 2015 roku lądownika oraz łazika na rakiecie Falcon 9. Astrobotic Technology konkuruje z kilkoma innymi firmami o nagrodę Google Lunax X, nagrodę wartą do $30 milionów dolarów, ufundowaną przez firmę Google. „Naszym celem jest wylądowanie na powierzchni księżyca w październiku 2015 roku i znalezienie tam wody,” mówi John Thornton – Prezes Astrobotic.
„Wodne” plany NASA
Woda na asteroidach, księżycu czy też księżycach Marsa stanowi potencjalną kopalnie możliwości dla planów eksploracji kosmosu przez NASA. Jest to spowodowane faktem, że zasoby mogą być wykorzystane na bardzo wiele istotnych sposobów przez astronautów podróżujących w odległy kosmos. Woda składająca się z cząstek wodoru i tlenu, może zostać zmieniona w powietrze do oddychania jak i paliwo rakietowe, nie zapominając o możliwości filtrowania jej i po prostu picia. „Wykorzystanie tych zasobów jest kluczowe dla uczynienia podróży kosmicznych i zasiedlenia przestrzeni tanim i stałym – zaczynamy się uczyć, jak żyć na powierzchni innej planety,” mówi Rob Mueller, starszy technolog Kennedy’s Surface Systems Office.
Woda, woda… z Księżyca
„To bardzo interesujący zasoby, jeżeli zaczynasz myśleć jak eksplorować wszechświat poza Ziemią, oraz jak wykorzystać zasoby które znajdują się w naszym systemie słonecznym,” mówi Thornton. „To pierwszy krok w stronę wykorzystania zasobów naszego systemu słonecznego w celu utrzymania naszej obecności poza Ziemią.” Brak konieczności wysyłania wszystkich zasobów z powierzchni Ziemii dramatycznie zmniejszy koszty eksploracji, a także zmniejszy ryzyko dla załóg podróżujących na asteroidy czy też Marsa.
„Zostały przeprowadzone analizy, pokazujące że można zmniejszyć ciężar misji na Marsa od trzech do pięciu razy, jeżeli możliwe będzie zdobycie paliwa w przestrzeni kosmicznej, zamiast wysyłać to wszystko z Ziemi,” mówi Metzger.
Thornton zwraca uwagę także na fakt, że co najmniej kilka firm przygotowuje plany budowy maszyn, które miałyby zostać wysłane na księżyc, co potwierdza, że potencjał jest realny. „Jeżeli robilibyśmy coś naprawdę znaczącego, lecz nikt inny nie próbowałby zrobić tego samego, wtedy mogłoby się okazać, że to co robimy w cale nie jest takie znaczące,” zauważył Thornton.
Apollo 11 na Księżycu
Astronauci Apollo nie znaleźli znaków wody czy lodu podczas spaceru po powierzchni księżyca, w pobliżu równika w latach 1969 0 1972. Próbki skał i gleby, które przywieźli na Ziemie także nie wskazywały na obecność wody. Jednakże kilka sond wysłanych w ciągu ostatnich 15 lat dostarczały mnóstwo danych wskazujących, że zamarznięta woda nie tylko znajduje się na księżycu, lecz także, że jest wody bardzo dużo.
„Żadne z tych wskazań nie zostało jeszcze namacalnie potwierdzone,” mówi Metzger. „Naprawdę musimy posłać tam nasze pojazdy badawcze, w celu scharakteryzowania tych złóż i odpowiedzenia na pytania takie jak: jakie jest ich rozlokowanie?, jak są głębokie?”.
Ważnym pytaniem jest teraz ustalenie czy woda na księżycu występuje w formie proszku, takiego z jakim styczność mają narciarze na stokach, czy jest stała jak kostka lodu, czy też wsiąknęła wewnątrz kawałków gleby i zamarzła tworząc skały twarde jak granit. Księżycowi badacze nie będą zaskoczeni, jeżeli znajdą wodę we wszystkich trzech formach, w czasie gdy mechaniczni odkrywcy będą badać powierzchnię księżyca. „Zgadujemy, że będzie to lód,” mówi Thornton. „Prawdopodobnie małe kawałki lodu zmieszane z regolitem.”
Problemy, pytania…
Oczywiście, badanie to coś znacznie więcej niż umiejętność zadawania trafnych pytań. Dochodzi do tego problem wynalezienia technologii, która umożliwi lądowanie łazika na powierzchni księżyca tak tanio, aby prywatna firma mogła sobie pozwolić na taki wydatek. Poza tym trzeba jeszcze zbudować łazik, który będzie w stanie wwiercić się lub kopać w księżycu bez odrywania się od jego powierzchni w niskiej grawitacji, nie wspominając już o utrzymaniu ciepła łazika i jego zasilaniu w rejonach księżyca, które są zacienione i przetrwaniu księżycowej nocy. Metzger jest zadowolony z postępów pracy firmy. „Robią świetną robotę, ich koparka rozwija się dobrze,” powiedział Metzger.
Thornton stwierdził, że wymiana modułowego elementu kopiącego łazika na wiertło i osprzęt nie była szczególnie skomplikowana, i jest sposobem na badanie księżyca. Obudowa wydobywcza jest znakomitym rozwiązaniem dla misji, jeżeli chodzi o skalę, masę i energię. Wyciągnęliśmy część kopiącą i zastąpiliśmy ją instrumentami wiertniczymi,” mówi Thornton. Astrobotic będzie testować swój łazik i osprzęt w piaskownicy zawierającej symulowaną glebę księżycową, której Kennedy’s Surface Systems Office używa dla corocznego konkursu Wydobywczych Robotów Księżycowych, w celu udowodnienia że łazik sprawdzi się na powierzchni księżyca. „Trzeba być w stanie polecieć na księżyc, z pewną dozą pewności, że Twój pojazd będzie w stanie się poruszać i kopać w powierzchni księżyca,” stwierdził Thornton.
Podróż w jedną stronę
Podczas gdy NASA jest podekscytowane możliwością pozyskania nowych zasobów umożliwiających podróże kosmiczne , Astrobotic chce rozpocząć proces mapowania największych złóż wody na księżycu, wraz z ich zawartością chemiczną, aby następnie użyć tych danych do opracowania metody wydobycia i wykorzystania tych zasobów. Nie ma planów przywozić wody czy innych zasobów z powrotem na Ziemię.
„Piękno wysłania robota na księżyc, polega na tym, że nie potrzebuje on biletu powrotnego,” mówi Thornton. „W momencie kiedy dowiemy się gdzie jest woda i w jakiej formie się znajduje, będziemy mogli przygotować system jej produkcji w małych ilościach. Woda jest krytycznym zasobem, ponieważ można ją pić, oddychać nią i wykorzystać jako paliwo rakietowe.
Jest jeszcze wiele pytań, na które trzeba odpowiedzieć, zanim astronauci będą mogli liczyć na księżyc, asteroidy, czy też Marsjańskie księżyca jako na składy paliwa i powietrza, jednak Metzger i Thornton zgadzają się, że odpowiedzi na te pytania są w naszym zasięgu. „To jest powód aby spróbować,” powiedział Thornton.
Przeczytaj inne artykuły na moim blogu.
Źródło: https://www.astrobotic.com/
