|
Όταν οι αστροναύτες προσεδαφιστούν στη Σελήνη στο όχι και τόσο μακρινό μέλλον, είναι
πιθανό ότι θα επισκεφθούν ένα προχωρημένο φυλάκιο όπου θα μπορούν να βρουν
κάποια
καύσιμα και ένα παγωμένο δοχείο με υγρά.
Αυτό το φυλάκιο φυσικά δεν θα προσφέρει αναψυκτικά αλλά ένα κρίσιμο εμπόρευμα -
το νερό.
Το νέο επανδρωμένο διαστημόπλοιο CEV της NASA
Μια έρευνα που διενεργήθηκε από ειδικούς της επιστήμης των
υλικών μπορεί να οδηγήσουν
στην δυνατότητα να εξαχθεί νερό από τη Σελήνη και τον Άρη, ενδεχομένως
σκοπεύοντας ακτίνες μικροκυμάτων στην επιφάνειά τους, σύμφωνα με τον Bill Kaukler, Καθηγητή στο Πανεπιστήμιο της Αλαμπάμα.
"Πολλοί άνθρωποι πιστεύουν ότι δεν υπάρχει νερό στη Σελήνη", λέει ο Kaukler.
"Είναι αλήθεια ότι δεν έχουν όλα τα μέρη του φεγγαριού
νερό. Όπου προσεδαφίστηκαν οι αποστολές Απόλλων δεν υπήρχε πολύ νερό
επειδή τα μέρη εκείνα ήταν εκτεθειμένα στον ήλιο στο ήμισυ του χρόνου. Ωστόσο, σε πολικές
περιοχές, οι εξερευνητικοί δορυφόροι έχουν βρει τεράστια ποσά υδρογόνου,
που είναι απόδειξη ότι υπάρχει νερό."
Ο
Kaukler πραγματοποίησε την έρευνα με τη NASA για περισσότερα από 25 χρόνια
και τα τελευταία τρία χρόνια έχει διερευνηθεί η χρήση των μικροκυμάτων
για τον εφοδιασμό με νερό των διαστημικών αποστολών ή ως
καύσιμο των πυραύλων.
Η επιφάνεια της Σελήνης είναι καλυμμένη με ένα στρώμα πάνω από δύο μέτρα βάθος
από ρεγόλιθο, ένα στρώμα σαν πούδρα από ετερογενές υλικό
και το οποίο δημιουργήθηκε εδώ και εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια με βομβαρδισμούς
από μετεωρίτες και κομήτες. Κάτω από αυτό το υπόβαθρο βρίσκεται το
θεμελιώδες υπόστρωμα. "Ο
πάγος είναι μόλις λίγα εκατοστά κάτω από την επιφάνεια της Σελήνης σε κρατήρες
στους πόλους (όπου δεν εμφανίζεται ποτέ η ηλιακή ακτινοβολία)",
λέει.
Ο
Kaukler μαζί με τον Edwin Ethridge έχουν
διεξάγει έρευνα σχετικά για το πως τα μικροκύματα μπορούν να ζεστάνουν το
σεληνιακό ρεγόλιθο για να να αντλήσουν το νερό πάνω στην επιφάνεια.
"Η χρήση των μικροκυμάτων για τη θέρμανση του εδάφους προσφέρει πολλά
πλεονεκτήματα," πιστεύει ο Kaukler "Τα μικροκύματα δεν απορροφούνται έντονα από το
ρεγόλιθο (του εδάφους), έτσι ώστε να μπορεί να διεισδύει αρκετά μέτρα κάτω
από το έδαφος και να το θερμαίνει." Η θέρμανση δε είναι δυνατή, επειδή η Σελήνη του
εδάφους έχει περίπου 5% σίδηρο, παρόμοια με τα ηφαιστειακά πετρώματα
στη Γη, σύμφωνα με τον Kaukler. Η απορρόφηση των μικροκυμάτων είναι η πιο
αποτελεσματική μέθοδος για τη θέρμανση μεγάλων ποσοτήτων ρεγόλιθου ή
βράχου.
Ο ίδιος λέει ότι η έρευνα δείχνει ότι εάν ο ρεγόλιθος μπορούν να θερμανθεί από
τους μείον 150 βαθμούς Κελσίου στους μείον 50 βαθμούς, η τάση των ατμών του νερού
που είναι ανάμεσα στα σωματίδια του ρεγόλιθου είναι πολύ υψηλότερη από την ατμοσφαιρική πίεση
στο φεγγάρι. Ο Kaukler εξηγεί ότι στο κενό περιβάλλον του φεγγαριού
κυριολεκτικά οι υδρατμοί φτάνουν στην επιφάνεια μέσω των σωματιδίων του ρεγόλιθου.
Οι υδρατμοί συγκεντρώνονται σε ένα ψυχρό μέρος (κάτω από μείον 50 C)
όπου σχηματίζει πάγο και είναι έτοιμο για
κατανάλωση ή μπορεί με ηλεκτρόλυση να μετατραπεί σε υδρογόνο και
οξυγόνο για να χρησιμοποιηθούν ως καύσιμο και οξειδωτικό μέσο αντίστοιχα,
για τα ταξίδια στο διάστημα, όπως στον Άρη.
Οι επιστήμονες έχουν εμπιστοσύνη στην έρευνα τους, αλλά φέτος το καλοκαίρι
ενθαρρύνθηκαν με ανακαλύψεις, όταν το ρομποτικό σκάφος Φοίνιξ του Άρη επιβεβαίωσε την παρουσία
υδάτινου νερού πάγου στην Αρειανή επιφάνεια. Ο βραχίονας του σκάφους
έγδαρε δύο μόλις εκατοστά κάτω από την επιφάνεια του
Άρη και έτσι φάνηκε ο πάγος.
Οι
Kaukler, Ethridge και άλλοι επιστήμονες έχουν αναπτύξει ένα
πρωτότυπο μοντέλο και το έχουν χρησιμοποιήσει για να προσομοιώσουν το
ρεγόλιθο, για να
δοκιμάσουν τις ιδέες τους. Το πρωτότυπο έχει ισχύ ενός κιλοβάτ,
περίπου η ίδια με ένα τυπικό φούρνο μικροκυμάτων.
Τα πειράματά τους δείχνουν ότι είναι σε θέση να μετακινήσουν το 99% του νερού μέσω της εξάχνωσης
του πάγου, ή να μετατρέψουν το παγωμένο νερό απευθείας σε αέριο, οπότε θα μπορούσαν να συλλάβουν
το 95 τοις εκατό
από το ελευθερωμένο νερό.
Ενώ η συσκευή του ενός κιλοβάτ μπορεί να αποδεικνύει την ιδέα αυτή, ο Kaukler
όμως πιστεύει πως μια μονάδα 10 κιλοβάτ θα επιταχύνει τη διαδικασία συλλογής του νερού και να
καταστεί πιο αποτελεσματική για την επιφάνεια της Σελήνης. Ο ίδιος οραματίζεται
μια ρομποτική συσκευή που θα τροφοδοτείται από μια πυρηνική γεννήτρια και να
περιφέρονται στην επιφάνεια της Σελήνης σε αναζήτηση πηγών νερού.
Ο
Kaukler πιστεύει πως η ιδέα να στέλνουμε ακτίνες μικροκυμάτων στην
επιφάνεια της Σελήνης ή του Άρη για την εξαγωγή του νερού προσφέρει πολλά
ξεχωριστά πλεονεκτήματα: δεν χρειάζεται να σκάψουμε το ρεγόλιθο και να το
βάλουμε
σε φούρνο κι αυτό είναι ένα μεγάλο πλεονέκτημα διότι δεν θα
χρειάζεται βαρύς εξοπλισμός πάνω στη Σελήνη. Ίσως το πιο σημαντικό στοιχείο αυτού του
πρότζεκτ είναι η μη μεταφορά νερού σε ένα
ταξίδι, με αποτέλεσμα την εξοικονόμηση χώρου και βάρους για ταξίδια
μεγάλων αποστάσεων. "Αυτή είναι η ουσία της ιδέας της
αξιοποίησης πόρων στον τόπο που πάμε. Η φιλοσοφία είναι να
χρησιμοποιήσουμε ό,τι υπάρχει στη Σελήνη (ή τον Άρη) χωρίς οι άνθρωποι να
μεταφέρουν το υλικό από τη Γη."
Ένα άλλο κρίσιμο θέμα είναι η ασφάλεια. Τα μικροκύματα
διεισδύουν τουλάχιστον σε δύο μέτρα βάθος, καταργώντας έτσι την
ανάγκη να σκάψουν την επιφάνεια για να πάνε στον πάγο οι αστροναύτες, σύμφωνα με τους
επιστήμονες. Ο Kaukler λέει ότι η σκόνη από το σκάψιμο
στο φεγγάρι αποτελεί πρόβλημα για τον εξοπλισμό και τους αστροναύτες, και
υπάρχει το παράδειγμα με τους αστροναύτες του Απόλλωνα, που η σκόνη έβλαψε
τις συσκευές. Φυσικά χρειάζεται περισσότερη έρευνα γιατί, σύμφωνα με
τον Kaukler, απαιτείται να μάθουμε περισσότερα για τις ηλεκτρομαγνητικές ιδιότητες
του ρεγόλιθου στις διάφορες
συχνότητες των μικροκυμάτων. Η τροποποίηση αυτών των συχνοτήτων θα
μπορούσε να επιτρέψει στα κύματα να διεισδύσουν βαθύτερα στην
επιφάνεια, εάν απαιτείται να πάρουμε επιπλέον νερό. |
