Uz Mēness ir vairāk nekā gana skābekļa, kas pietiktu visiem patlaban uz Zemes mītošajiem 8 miljardiem cilvēku 35
Māris Zariņš, “Planētas Noslēpumi”, AS “Latvijas Mediji”
Līdztekus nepārejošai militārisma un kara draudu eskalācijai, kā arī vispārējiem kosmosa jomas apgūšanas sasniegumiem pēdējā laikā var skaidri saskatīt to, kā pasaules valstis ļoti daudz dara nolūkā attīstīt tehnoloģijas, kas piešķirtu potenciālo iespēju efektīvi izmantot kosmosa resursus. Un šo pūliņu pamatā patlaban ir koncentrēšanās tieši uz vislabākā risinājuma meklēšanu saistībā ar skābekļa ražošanu uz Mēness.
I
Nesen Austrālijas kosmosa aģentūra un amerikāņu NASA parakstīja savstarpēju vienošanos par to, ka programmas Artemis ietvaros nosūtīs uz Mēnesi austrāliešu ražojuma roveri (klejotājs) nolūkā ievākt Mēness iežus, lai tie varētu kļūt par avotu skābeklim, kas savukārt būtu derīgs elpošanai uz Mēness. Lai arī zināms, ka Mēnesim ir sava atmosfēra, taču tā pastāv kā ļoti smalks jeb faktiski plāns veidojums, un tās pamatā ir ūdeņradis, neons un argons. Turklāt tas itin nemaz nav tas gāzveida maisījums, kas spētu uzturēt pie dzīvības no skābekļa esamības atkarīgus zīdītājus, tostarp arī cilvēku.
Bet vispār skābekļa kā tāda uz Mēness, kā pētnieki atļaujas izteikties, ir patiešām ļoti daudz. Vienīgi tas tur nav gāzveida formā. Skābeklis uz Mēness atrodams tikai tā virsmu viscaur pārklājošajā iežu un sīko putekļu slānī, ko dēvē par regolītu. Un tas daudziem licis aizdomāties: ja izdotos no šā regolīta izdalīt skābekli, vai ar to patiešām būtu pietiekami, lai varētu uzturēt cilvēka dzīvošanu uz Mēness?
II
Zināms, ka minerālos iekļautu skābekli var atrast arī daudzviet uz Zemes. Arī Mēness pamatā sastāv no tiem pašiem iežiem, kādus iespējams sastapt uz Zemes, lai gan uz Mēness ir vairāk ar meteorītiem sanestā materiāla. Vēstīts, ka uz Mēness pārsvarā sastopams silīcija dioksīds, alumīnijs, dzelzs un magnija oksīdi. Visi šie minerāli sevī satur skābekli, taču, kā jau iepriekš minēts, ne gluži tajā formā, kas varētu būt noderīga cilvēka plaušām.
Turklāt uz Mēness šie minerāli ir mazliet atšķirīgās formās, ieskaitot cietos iežus, putekļus un Mēness virsmu pārklājošos akmeņus un šķembas. Viss šis materiāls veidojies pēc meteorīta triecieniem, kas bombardējuši Mēness virsmu jau kopumā tūkstošiem un pat miljoniem gadu.
Vēl var piebilst, ka virkne pētnieku Mēness virsmas slāni dēvē par “augsni”, lai gan lielākā daļa augsnes speciālistu no tādas pieejas tomēr norobežojas. Proti, augsne tajā veidā, kādā mēs to pazīstam, patiesībā esot teju vai brīnumaina burvju parādība, un tāda, visdrīzāk, vispār esot sastopama tikai un vienīgi uz Zemes. To izveidojis gigantiski liels daudzums organismu, kas miljoniem gadu gaitā bagātinājuši šīs augsnes tā d
III
Katrā ziņā regolīta sastāvā vismaz 45% ir tieši skābeklis. Taču tas tur ir ļoti spēcīgi saistīts ar visiem iepriekš minētajiem minerāliem. Lai varētu saraut šīs varenās saites, nāksies sarūpēt ļoti daudz enerģijas. Pētnieki paskaidrojuši, ka to vislabāk varētu pacensties saprast saistībā ar procesu, ko dēvē par elektrolīzi. Uz Zemes šo procesu pietiekami plaši izmanto ražošanā, piemēram, alumīnija iegūšanā. Elektrisko strāvu cauri šķidrai alumīnija oksīda (parasti dēvē par mālzemi) formai izlaiž pa elektrodiem, lai alumīniju atdalītu no skābekļa. Un šajā gadījumā skābeklis sanāk tāds kā blakus produkts. Savukārt uz Mēness skābeklis tad varētu būt pamata produkts, bet no tā atdalītais alumīnijs vai vispār jebkurš cits attiecīgajos iežos esošais metāls kalpotu kā potenciāli lietderīgs blakus produkts.
Protams, būtībā tas ir salīdzinoši vienkāršs process. Taču ir arī kāds sarežģījums: tas pieprasa ļoti lielu enerģijas daudzumu. Lai šis process saglabātu noturību, tam pietiekami bagātīgi jābarojas no Saules enerģijas vai kādiem citiem uz Mēness pieejamiem enerģijas avotiem. Tāpat skābekļa iegūšanai no regolīta būs nepieciešama ļoti nopietna rūpnieciskā aparatūra. Vispirms jau vajadzēs cieto metāla oksīda formu pārvērst šķidrajā formā – izmantojot vai nu siltumu, vai siltumu kopā ar šķīdinātājiem vai elektrolītiem. Zināms, ka ir tādas tehnoloģijas, kas to padara iespējamu uz Zemes, taču tādas aparatūras pārvietošana uz Mēnesi un tādas enerģijas iegūšana, ar kuru būtu pietiekami tās darbināšanai, jau tagad izskatās kā ļoti smags uzdevums, par kura sekmīgu risinājumu pagaidām vēl varot tikai sapņot.
Lai gan jau burtiski nesen beļģu uzņēmums Space Applications Services vēstījis par to, ka uzsākta vairāku eksperimentālu reaktoru būvēšana nolūkā pilnveidot skābekļa iegūšanas procesu elektrolīzes ceļā. Turklāt beļģi arī pauduši gatavību nodrošināt visus apstākļus, lai jau līdz 2025. gadam šo tehnoloģiju varētu nosūtīt uz Mēnesi, spējot iekļauties Eiropas Kosmosa aģentūras programmas misijā par resursu iegūšanu uz vietas (ISRU).
IV
Un saistībā ar to, ka daudziem jau nobrieduši tik konkrēti plāni, tikpat daudzi jau sāk jautāt: bet cik tad skābekļa Mēness varētu dot? Un saņem atbildi – pietiekami daudz, faktiski pat ļoti daudz. Izrādās, vēl nemaz nav nepieciešams apzināt visu to potenciālo skābekļa daudzumu, kas saistīts dziļākos Mēness iežu slāņos, jo principā pietiek tikai ar regolīta aplūkošanu, jo tas ir ļoti viegli pieejams uz Mēness virsmas, un līdz ar to ir iespējams veikt jau gluži konkrētus aprēķinus.
Pausts, ka katrā Mēness regolīta kubikmetrā esot vidēji 1,4 tonnas minerālu, ieskaitot aptuveni 630 kilogramus skābekļa. Atbilstoši NASA izplatītajai informācijai cilvēkam izdzīvošanai nepieciešams ieelpot aptuveni 800 gramu skābekļa dienā. Tādējādi var aplēst, ka ar nosacītajiem 630 kilogramiem skābekļa viens cilvēks varētu nodzīvot aptuveni divus gadus, pat mazliet vairāk.
Nākamajā solī var ņemt vērā to, ka Mēness virsmas regolīta slāņa dziļums ir vidēji 10 metru, kā arī to, ka teorētiski no tā visa varētu atdalīt visu tur esošo skābekli. Tas nozīmē, ka jau tikai virsējais 10 metrus biezais Mēness virsmas slānis nodrošina pilnībā pietiekamu daudzumu skābekļa visiem patlaban uz Zemes mītošajiem aptuveni astoņiem miljardiem cilvēku vēl vismaz… 100 000 gadu. Tātad ieklausāmies – tikai virsējais un aptuveni 10 metrus biezais Mēness virsmas slānis…
