Проект NASA по карботермическому восстановлению (CaRD) сделал гигантский шаг к автономности будущих лунных поселений. Ученые доказали, что концентрированный солнечный свет может превращать реголит в жизненно важный кислород и ракетное топливо.
Команда проекта Carbothermal Reduction Demonstration (CaRD) объявила об успешном завершении ключевого этапа испытаний интегрированного прототипа. Исследователям удалось извлечь кислород из симулятора лунного грунта (реголита), используя исключительно энергию концентрированного солнечного излучения.
Этот прорыв подтверждает возможность производства ресурсов непосредственно на Луне, что критически важно для программы Artemis и создания постоянного присутствия человека на спутнике Земли.
Как это работает: технология солнечного реактора
В основе метода лежит сложная химическая реакция, запущенная мощным потоком солнечного света. Система зеркал и концентраторов фокусирует лучи, разогревая реголит внутри специального реактора.
Ключевые этапы процесса:
-
Концентрация энергии: Солнечный концентратор фокусирует свет на реакторе, создавая экстремально высокие температуры.
-
Химическая реакция: В ходе карботермического восстановления из грунта выделяется монооксид углерода (угарный газ).
-
Получение кислорода: Последующие системы преобразуют полученный газ в чистый кислород, пригодный для дыхания и использования в качестве окислителя для ракетных двигателей.
От Луны до Марса: универсальное решение
Технология CaRD не ограничивается только Луной. Представители NASA подчеркивают, что те же системы, которые преобразуют монооксид углерода в кислород, могут быть адаптированы для работы на Марсе. Там они позволят перерабатывать атмосферный углекислый газ в кислород и метан — основное топливо для возвращения астронавтов на Землю.
«Если мы сможем развернуть эту технологию на Луне, это позволит производить ракетное топливо, используя только местные материалы и солнечный свет», — отмечают эксперты проекта. — «Это радикально снизит стоимость и сложность поддержания долгосрочного присутствия человека на лунной поверхности».
Кто создал «солнечную печь»?
Интегрированный прототип объединил карботермический реактор производства кислорода, разработанный компанией Sierra Space, солнечный концентратор, спроектированный Исследовательским центром NASA имени Гленна в Кливленде, высокоточные зеркала, изготовленные Composite Mirror Applications, а также авионику, программное обеспечение и системы газового анализа от Космического центра Кеннеди NASA во Флориде. Руководство проектом, системная инженерия, испытания и разработка ключевого оборудования и наземных вспомогательных систем выполнялись Космическим центром имени Джонсона NASA в Хьюстоне.
Будущее лунной экономики
Производство ресурсов на месте (In-Situ Resource Utilization) — это единственный способ сделать освоение космоса экономически оправданным. Вместо того чтобы везти тонны кислорода и топлива с Земли, что обходится в миллионы долларов за каждый килограмм, будущие миссии смогут «жить за счет земли».
Проект CaRD финансируется программой NASA Game Changing Development, которая нацелена на поиск и внедрение технологий, способных перевернуть представление о космических полетах.
