الصين تكشف عن تقنية رائدة لتحويل تربة القمر إلى وقود وأكسجين

قد تُساعد تقنية جديدة طوّرها علماء في الصين البشر على البقاء على سطح القمر، حيث استخرج علماء من جامعة هونغ كونغ الصينية في شنتشن الماء من تربة القمر، واستخدموه لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى أكسجين ومواد كيميائية تُستخدم كوقود.

وقد يفتح هذا آفاقاً جديدة لاستكشاف الفضاء السحيق في المستقبل، وذلك بتخفيف الحاجة إلى نقل الموارد الأساسية كالماء والوقود من الأرض حسب “إنترستينغ إنجينيرينغ“.

سحر تربة القمر
وصرّح لو وانغ من جامعة هونغ كونغ الصينية: “لم نتخيل يوماً السحر الذي تتمتع به تربة القمر“.

وأكّد لو أن المفاجأة الأكبر للباحثين كانت النجاح الملموس لهذا النهج المتكامل، وأضاف لو: “إنّ التكامل المُدمج، خطوةً واحدةً، بين استخراج الماء من القمر وتحفيز ثاني أكسيد الكربون الضوئي الحراري يُمكن أن يُحسّن كفاءة استخدام الطاقة ويُقلّل من تكلفة وتعقيد تطوير البنية التحتية”.

وتشير التحليلات الحديثة لعينات تربة القمر التي جلبتها مهمة تشانغ إي-5 إلى وجود الماء على سطح القمر، لذلك، يعتقد الباحثون أن هذا قد يسمح للمستكشفين البشريين بتسخير الموارد الطبيعية للقمر لتلبية احتياجاتهم مع تجنب التكاليف والتحديات اللوجستية لنقل تلك الموارد، ومع ذلك، فإن الاستراتيجيات التي طُوّرت سابقاً لاستخراج المياه من تربة القمر تضمنت خطوات متعددة كثيفة الاستهلاك الطاقة، ولم تُحلل ثاني أكسيد الكربون لاستخدامه كوقود أو استخدامات أساسية أخرى.

يمكن أن تُساعد هذه التقنية في إنتاج الوقود والأكسجين لرواد الفضاء، لكن أحدث التقنيات التي طورها وانغ وزملاؤه ستُمكّن من استخراج المياه من تربة القمر واستخدامها مباشرةً لتحويل ثاني أكسيد الكربون الذي يزفره رواد الفضاء إلى أول أكسيد الكربون وغاز الهيدروجين، اللذين يمكن استخدامهما بعد ذلك في إنتاج الوقود والأكسجين اللازم لتنفس رواد الفضاء.

وكشف الباحثون أن هذه التقنية تُحقق هذا الإنجاز من خلال استراتيجية ضوئية حرارية جديدة، تُحوّل ضوء الشمس إلى حرارة، وتم اختبار هذه التقنية باستخدام عينات من تربة القمر جُمعت خلال مهمة تشانغ آه، بالإضافة إلى عينات قمرية مُحاكاة ومفاعل دفعات مملوء بغاز ثاني أكسيد الكربون، يستخدم نظام تركيز ضوئي لتشغيل عملية التصوير الحراري الضوئي.

الإلمنيت
ووفقاً لبيان صحفي، استخدم الفريق الإلمنيت، وهو معدن أسود ثقيل، وأحد خزانات المياه العديدة المُبلغ عنها في تربة القمر، لقياس النشاط الحراري الضوئي وتحليل آليات العملية، ومع ذلك، لا تزال هذه التقنية تواجه تحديات في بيئة القمر القاسية، فقد تُشكل التقلبات الحادة في درجات الحرارة، والإشعاع الشديد، وانخفاض الجاذبية عقبات رئيسية.

وتربة القمر ليست ذات تركيبة موحدة، مما يؤدي إلى تباين خصائصها، في حين قد لا يكون ثاني أكسيد الكربون الناتج عن زفير رواد الفضاء كافياً لتوفير جميع احتياجاتهم من الماء والوقود والأكسجين.

وأشار وانغ إلى أن القيود التكنولوجية لا تزال تُشكّل عائقاً، إذ لا يزال الأداء التحفيزي الحالي غير كافٍ لدعم الحياة البشرية بشكل كامل في بيئات خارج الأرض، وكتب باحثو الدراسة في مجلة غول: “سيكون التغلب على هذه العقبات التقنية والتكاليف الباهظة المرتبطة بها في التطوير والنشر والتشغيل أمراً بالغ الأهمية لتحقيق الاستخدام المستدام لمياه القمر واستكشاف الفضاء”.