NASA завершила важливий етап у розробці технології, яка може забезпечити астронавтів киснем і паливом безпосередньо на Місяці — без постачання з Землі. Проєкт Carbothermal Reduction Demonstration (CaRD) пройшов інтегровані випробування прототипу, який видобуває кисень із симульованого місячного ґрунту за допомогою концентрованого сонячного світла.
Головна ідея проєкту проста: замість того щоб везти кисень і паливо з Землі, використати те, що вже є на Місяці, — реголіт (місячний ґрунт) і сонячне випромінювання. Якщо технологію вдасться масштабувати, це кардинально змінить економіку довготривалих місій до Місяця.
Як реголіт перетворюється на кисень
Метод називається карботермічним відновленням. Сонячний концентратор фокусує сонячні промені на реакторі з реголітом, розігріваючи його до температур, достатніх для запуску хімічної реакції.
У результаті реакції утворюється чадний газ, або монооксид вуглецю (CO). Це проміжний продукт: наступний етап технологічного ланцюга перетворює CO на кисень.
Ключова перевага методу — відсутність потреби у складних видобувних системах чи великих запасах хімічних реагентів. Достатньо реголіту, який лежить під ногами, і сонячного світла, якого на Місяці не бракує.
Інтегровані випробування підтвердили роботу системи
Під час останніх тестів команда вперше об'єднала всі ключові компоненти в єдину систему: сонячний концентратор, дзеркала та програмне забезпечення керування. Прототип пройшов випробування як цілісний комплекс, а не як окремі елементи.
Результат — підтверджене виробництво монооксиду вуглецю через сонячно-керовану хімічну реакцію. Це означає, що інженерний ланцюжок від сонячного світла до газу-попередника кисню працює на практиці, а не лише в розрахунках.
Технологія орієнтована на використання поблизу південного полюса Місяця — регіону, який розглядають як пріоритетний майданчик для майбутніх пілотованих місій через наявність льоду у постійно затінених кратерах.
Партнери, що зібрали прототип докупи
Проєкт об'єднав розробки кількох команд NASA та комерційних партнерів.
Реактор карботермічного видобутку кисню створила компанія Sierra Space. Сонячний концентратор розробив NASA Glenn Research Center у Клівленді. Прецизійні дзеркала виготовила компанія Composite Mirror Applications.
Авіоніку, програмне забезпечення та системи аналізу газів надав Kennedy Space Center у Флориді. Управління проєктом, системну інженерію, випробування та розробку ключового обладнання і наземних систем підтримки очолив Johnson Space Center у Х'юстоні.
Фінансування CaRD забезпечила програма Game Changing Development у складі Space Technology Mission Directorate NASA.
Що це змінює для Місяця і Марса
Якщо систему розгорнуть на місячній поверхні, астронавти зможуть виробляти ракетне паливо на місці — з місячного ґрунту і сонячного світла. Це знижує вартість і складність підтримки довготривалої присутності людини на Місяці, оскільки паливо не потрібно везти з Землі.
Ті самі системи, що перетворюють монооксид вуглецю на кисень, можна адаптувати для Марса. Там аналогічна технологія оброблятиме вуглекислий газ марсіанської атмосфери, перетворюючи його на кисень і метан.
Таким чином, одна інженерна концепція здатна працювати на двох різних тілах Сонячної системи, використовуючи локально доступну сировину — реголіт на Місяці й атмосферний CO2 на Марсі.
