Các nhà khoa học báo cáo rằng đất trên mặt trăng chứa nhiều hợp chất có thể chuyển đổi carbon dioxide thành oxy và nhiên liệu. Hiện họ đang khám phá xem liệu tài nguyên ở đây có thể được sử dụng để tạo điều kiện cho con người khám phá mặt trăng hoặc xa hơn nữa hay không.
Các nhà khoa học vật liệu của Đại học Nam Kinh Yingfang Yao và Zhigang Zou hy vọng sẽ thiết kế một hệ thống tận dụng hai nguồn tài nguyên dồi dào nhất trên mặt trăng là đất và bức xạ mặt trời.
Theo đó, sau khi phân tích lớp đất Mặt Trăng do tàu vũ trụ Chang’e 5 của Trung Quốc mang về, họ đã phát hiện mẫu chứa các hợp chất – bao gồm các chất giàu sắt và giàu titan – có thể hoạt động như một chất xúc tác để tạo ra các sản phẩm mong muốn như oxy bằng ánh sáng mặt trời cùng khí cacbonic.
Dựa trên quan sát, nhóm nghiên cứu đã đề xuất chiến lược “quang hợp ngoài Trái đất”. Về cơ bản, hệ thống này sử dụng đất mặt trăng để điện phân nước chiết xuất từ mặt trăng và trong khí thở của các phi hành gia thành oxy và hydro được cung cấp bởi ánh sáng mặt trời.
Khí carbon dioxide mà cư dân mặt trăng thở ra cũng được thu thập và kết hợp với hydro từ quá trình điện phân nước trong quá trình hydro hóa được xúc tác bởi đất mặt trăng.
Quá trình này tạo ra các hydrocacbon như metan, có thể được sử dụng làm nhiên liệu. Các nhà nghiên cứu cho biết, chiến lược này không sử dụng năng lượng bên ngoài mà là ánh sáng mặt trời để tạo ra nhiều loại sản phẩm mong muốn như nước, oxy và nhiên liệu có thể hỗ trợ sự sống trên mặt trăng. Nhóm nghiên cứu đang tìm kiếm cơ hội để thử nghiệm hệ thống này trong không gian, có thể là với các phi hành đoàn trên Mặt Trăng trong tương lai của Trung Quốc.
Yao nói: “Chúng tôi sử dụng tài nguyên môi trường tại chỗ để giảm thiểu trọng tải tên lửa và chiến lược của chúng tôi đưa ra một kịch bản cho một môi trường sống ngoài trái đất bền vững và giá cả phải chăng”.
Mặc dù hiệu suất xúc tác của đất Mặt Trăng thấp hơn các chất xúc tác có sẵn trên Trái Đất, Yao cho biết nhóm đang thử nghiệm các cách tiếp cận khác nhau để cải thiện thiết kế, chẳng hạn như làm tan chảy đất Mặt Trăng thành một vật liệu entropy cao có cấu trúc nano, là chất xúc tác tốt hơn.
Đất trên bề mặt mặt trăng
Trước đây, các nhà khoa học đã đề xuất nhiều chiến lược để tồn tại ngoài Trái đất. Nhưng hầu hết các thiết kế đều yêu cầu nguồn năng lượng từ Trái đất. Ví dụ, tàu thám hiểm Sao Hỏa bền bỉ của NASA đã mang một thiết bị có thể sử dụng carbon dioxide trong bầu khí quyển của hành tinh để tạo ra oxy, nhưng nó được cung cấp năng lượng bằng pin hạt nhân trên tàu.
Yao nói: “Trong tương lai gần, chúng ta sẽ thấy ngành công nghiệp tàu vũ trụ có phi hành đoàn phát triển nhanh chóng. “Cũng giống như ‘Thời đại của Cánh buồm’ vào những năm 1600 khi hàng trăm con tàu tiến ra biển, chúng ta sẽ bước vào ‘Thời đại của không gian’.” Nhưng nếu chúng ta muốn thực hiện khám phá thế giới ngoài Trái đất quy mô lớn, chúng ta sẽ cần phải nghĩ cách để giảm tải trọng, nghĩa là dựa vào càng ít nguồn cung cấp từ Trái đất càng tốt và thay vào đó sử dụng các nguồn tài nguyên ngoài Trái đất. “
Theo sciencedaily.com
