Buzz
Một lý do mới để Mặt Trăng trở thành điểm khởi đầu cho cuộc khám phá Hệ Mặt Trời
Cùng với các công nghệ du hành vũ trụ, chúng ta cũng đang nghiên cứu cách tối ưu hóa nguồn tài nguyên khi sinh sống trên hành tinh lạ.
ASA và NASA đã hợp tác triển khai dự án Artemis, mang vũ trụ thăm dò xuống Mặt Trăng để khai thác nguồn oxy dồi dào từ các mẫu đá.
Mặt Trăng có bầu khí quyển mỏng, nhưng vẫn giữ nguồn oxy dồi dào dưới lớp đất mặt, tạo điều kiện cho khám phá sinh học mới.
Oxy trên Mặt Trăng nằm kẹp trong regolith - lớp đất mặt, nếu chiết xuất được, sẽ mở ra tiềm năng mới cho sự sống ở vùng không gian cằn cỗi.
Oxy tồn tại trong nhiều vật liệu xung quanh ta, cũng như là thành phần chính trên Mặt Trăng. Silica, nhôm, sắt, hay magie oxit là những khoáng chất phổ biến trên bề mặt Mặt Trăng, tất cả chứa oxy nhưng không thể hấp thụ bởi phổi.
Trên Mặt Trăng, các khoáng vật này tồn tại dưới nhiều dạng khác nhau, từ đá cứng đến bụi mịn và sỏi, tất cả là hậu quả của va chạm giữa Mặt Trăng và các vật thể không gian.
Nhiều nhà khoa học không sử dụng thuật ngữ “đất” để mô tả vật liệu trên Mặt Trăng, vì đất trên Trái Đất được tạo thành từ hoạt động của vi sinh vật trong hàng triệu năm. Thay vào đó, chúng là một mạng lưới dày đặc các khoáng vật không tồn tại trong đá ban đầu.
Vật liệu phủ bề mặt Mặt Trăng chủ yếu là lớp đất mặt trong trạng thái nguyên bản, khác biệt hoàn toàn so với cấu trúc đất trên Trái Đất.
Tinh chế oxy từ đá
Lớp đất mặt của Mặt Trăng chứa đến 45% oxy, tuy nhiên oxy lại kết hợp chặt với khoáng chất. Để tách chúng ra, cần phải cung cấp năng lượng cho hợp chất thông qua phương pháp điện phân.
Quá trình điện phân lớp đất Mặt Trăng sẽ tạo ra oxy chính và nhôm như sản phẩm phụ. Nhà khoa học sẽ cố gắng không lãng phí bất kỳ nguyên liệu nào thu được sau quá trình điện phân.
Mặc dù đơn giản, quá trình này đòi hỏi lượng năng lượng lớn. Để hỗ trợ việc điện phân lớp đất Mặt Trăng, chúng ta sẽ cần sử dụng năng lượng từ Mặt Trời hoặc các nguồn năng lượng khác có thể có trên Mặt Trăng.
Dấu vết của lịch sử trên lớp đất Mặt Trăng.
Dây chuyền sản xuất oxy này sẽ đòi hỏi những máy móc công nghiệp cỡ lớn. Công nghệ cần thiết cho quá trình này đã có trên Trái Đất, thách thức lớn nằm ở việc vận chuyển chúng lên Mặt Trăng và cung cấp nguồn năng lượng ổn định, dồi dào cho chúng.
Vào đầu năm nay, startup Space Applications Services tại Bỉ đã công bố kế hoạch lắp ráp 3 lò phản ứng để sản xuất oxy qua quá trình điện phân. Họ dự kiến sẽ thử nghiệm công nghệ này trên Mặt Trăng vào năm 2025.
Mặt Trăng có khả năng tạo ra bao nhiêu oxy?
Ước tính cho biết, trữ lượng oxy trong lớp đất mặt của Mặt Trăng rất lớn. Mỗi mét khối lớp đất mặt chứa trung bình 1,4 tấn khoáng chất, trong đó có 630 kilogram oxy. Theo NASA, con người cần khoảng 800 gram oxy/ngày để sinh tồn, vì vậy 630 kg oxy sẽ đủ cho một người sống khoảng 2 năm hoặc hơn.
Nếu ước lượng lớp đất mặt của Mặt Trăng dày khoảng 10 mét và có thể chiết xuất toàn bộ lượng oxy có trong đó, thì vỏ Mặt Trăng chứa đủ oxy để hỗ trợ 8 tỷ người trong vòng 100.000 năm. Mặc dù con số này sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như hiệu suất của các dây chuyền, số lượng lớp đất mặt được khai thác, v.v... nhưng chỉ cần một nửa con số ấn tượng đó, con người đã có thể xây dựng một tiền đồn Mặt Trăng thịnh vượng trong nhiều thiên niên kỷ.
Mặt Trăng sẽ là điểm đệm giúp con người bay tới các hành tinh khác trong Hệ Mặt Trời, và xa hơn nữa, nó sẽ là bước khởi đầu cho việc chinh phục những vùng không gian xa xôi.
Tham khảo từ The Conversation
