Дело в том, что большая часть уже обнаруженной на Луне воды вырабатывается прямо в грунте. Солнечный ветер, один из основных компонентов которого — протоны, бомбардирует лунную поверхность. В ней эти протоны «воруют» электроны у попавшихся на пути молекул и превращаются в атомарный водород. Большая его часть сразу улетучивается в космическое пространство, но некоторое количество успевает либо вступить в реакцию, либо остается застрявшим в кристаллической решетке разных минералов.

В первом случае атомарный водород имеет шанс позаимствовать кислород у какого-нибудь оксида и в результате получается гидроксил-ион. Когда он «подхватывает» еще один атом водорода, образуется молекула воды. Поскольку в месте посадки «Чанъэ-5» поверхность сравнительно молодая, в ней накопилось недостаточно много OH– или H₂O. Но в нанополостях минералов реголита всегда на порядки больше спрятанного атомарного водорода.. Лабораторный анализ показал, что как минимум в выбранных для эксперимента образцах, содержалось примерно 0,56 процента атомарного водорода по массе.

Использовать его для получения воды принципиально очень просто: при нагреве до 1200-1500 градусов атомарный водород отлично восстанавливает оксиды металлов (особенно железа), а побочным продуктом становится вода. Да, температуры высокие, но достижимые, например, с помощью гелиоконцентратора — зеркала, фокусирующего отраженный солнечный свет на малой площади. Такие установки способны сравнительно быстро выпаривать воду из лунного реголита в промышленных масштабах. А отход этого процесса можно будет использовать как строительный материал или сырье для добычи металлов.

Статья с подробным описанием эксперимента, его методики и всестороннего анализа предложенной технологии опубликована в рецензируемом журнале The Innovation. Авторы исследования подсчитали, что из одного грамма реголита, собранного «Чанъэ-5», можно получить 51-76 миллиграммов воды и 157 миллиграммов чистого железа. То есть из одной тонны выходит не менее 50 килограммов питьевой воды. Китайские ученые указывают, что этого хватит на обеспечение жидкостью полусотни лунных колонистов. Хотя норма литр воды на человека выглядит несколько жестокой, опыт NASA показывает: необходимо минимум два, а во время работы в скафандре и того больше (по 240 миллилитров на каждый час работы).

Логично предположить, что в случае более старого реголита или взятого поближе к полюсам выработка воды с тонны породы может быть радикально выше. И это хорошие новости, даже если не получится полностью обеспечить экспедицию за счет местных ресурсов, можно рассчитывать на пополнение запасов и брать с Земли минимальную норму. Вдобавок существует еще лунная вечная мерзлота — подповерхностные слои грунта с повышенным содержанием ледяных кристаллов (порядка 0,1-1 процента по массе), которые находятся в некоторых приполярных регионах. И если учесть все это, будущее экспедиций на Луну выглядит чуть более радужным.

Источник: Naked Science