Napój energetyczny z lunarnej wody

Napój energetyczny z lunarnej wody
Od górnictwa, przez turystykę, po projektowanie nowych statków, habitatów i nawet toalet. Rośnie koniunktura w księżycowej ekonomii. Najpierw trzeba jednak zacząć tam częściej latać, bo na razie jedynie Chiny mogą ostatnio pochwalić się udanymi lądowaniami (1).

"To, co zaczęło się jako polowanie na lód kryjący się w polarnych kraterach księżycowych, zmieniło się w nieoczekiwane odkrycie, które może pomóc w rozjaśnieniu mętnej historii o formacji Księżyca", podała w lipcu tego roku NASA, prezentując wyniki badania instrumentem Mini-RF (Miniature Radio Frequency). Ale brzęczącą monetą zadźwięczały dopiero słowa naukowców z NASA o tym, że tuż pod powierzchnią naszego satelity jest sporo złóż cennych metali.

Analizując skład różnych rodzajów skał znajdujących się w licznych na Księżycu kraterach, badacze zauważyli, że w większych kraterach skład podłoża jest bogatszy w metale. Może to oznaczać, że meteoryty uderzające mocniej w satelitę, wwiercające się głębiej w jego powierzchnię, docierały do ich bogatych złóż. Może to oznaczać co najmniej, że materiały do budowy baz, a nawet urządzeń już są tam na miejscu. I kto wie, czy z czasem nie stanie się opłacalny ekspert z Księżyca, zwłaszcza metali szlachetnych.

Górnicy szykują się do rekonesansu

Plany eksploracji naszego satelity to również biznesowe perspektywy dla firm np. motoryzacyjnych. Toyota Motor Corp. poinformowała, że współpracuje z japońską agencją kosmiczną JAXA w celu zbudowania łazika księżycowego. Pracują one nad budową sześciokołowego, samobieżnego transportera, który może przewieźć dwóch ludzi na odległość do 10 tys. kilometrów. Planują umieścić taki pojazd na Księżycu w 2029 roku. Zasilany ma być przez ogniwa paliwowe Toyoty, nad którymi ta pracuje od lat. Lunonauci mają mieć w tym pojeździe możliwość zdjęcia kombinezonów i mieszkania w pojeździe przez dłuższy czas podczas eksplorowania powierzchni księżycowej. Jeśli ucieleśnione zostaną wszystkie plany, jakie ogłaszają agencje i firmy od USA po Chiny, to takich pojazdów może być potrzebnych więcej.

Księżycowym biznesem od razu po swoim powstaniu zainteresowała się np. Australijska Agencja Kosmiczna. Tamtejsze firmy górnicze mają duże doświadczenie i niezbędne know how do prowadzenia działalności wydobywczej w trudno dostępnych i odległych okolicach. Znane są też z odważnego stosowania automatyzacji i autonomicznego transportu w kopalniach. To mogą być kluczowe technologie w księżycowym górnictwie. W opublikowanym w styczniu tego roku raporcie znana australijska firma górnicza Rio Tinto Group informuje o swoich badaniach nad technikami wydobywczymi pod kątem zastosowania ich w przestrzeni kosmicznej, a w szczególności nad wykorzystaniem autonomicznego fedrowania.

Europejska Agencja Kosmiczna ogłosiła z kolei, że planuje rozpocząć wydobycie wody na Księżycu w połowie następnej dekady. Celem Australijczyków jest wysłanie tam misji rekonesansowej w ciągu pięciu lat, z wykorzystaniem infrastruktury transportowej oferowanej przez firmy takie jak SpaceX.

Nawiasem mówiąc, ta ostatnia firma jeszcze nie dowiodła, że potrafi wynieść choćby cargo, nie mówiąc o ludziach, na orbitę Księżyca i tam wylądować. Szumnie zapowiadany lot Yusaku Maezawa na pokładzie dużej rakiety firmy Elona Muska w okolice Księżyca wygląda obecnie na dość mglisty projekt, ale kto wie?

Prywatne poszukiwania wody dla NASA

O wydobyciu wody (a dokładnie lodu wodnego) na Księżycu mówi się w kontekście wykorzystania jej do produkcji paliwa rakietowego po hydrolitycznym rozbiciu jej na wodór i tlen. Są też inne plany NASA zapowiada ona sfinansowanie pomysłów małych firm, które pozwoliłyby stworzyć technologie sieci wodno-kanalizacyjnej odpowiedniej dla Księżyca.

NASA wybrała też w ostatnich miesiącach firmę lotniczą Astrobotic, która ma zrealizować projekt lądowania pierwszego od prawie pół wieku amerykańskiego łazika księżycowego, robota, który ma poszukać tej wody, czyli lodu. Planowany termin misji to 2022 rok. Łazik księżycowy, nazwany VIPER, ma eksplorować okolice bieguna południowego Księżyca. Znalezienie wody może pomóc w utworzeniu tam stałej bazy.

Wykorzystując dane z łazika, NASA planuje zbudować pierwsze globalne mapy zasobów wodnych Księżyca. Mapy te będą kluczowe w planowaniu i zasilaniu bazy księżycowej. "Od czasu potwierdzenia lodu wodnego na Księżycu dekadę temu pytanie brzmi, czy Księżyc może rzeczywiście zawierać zasoby, których potrzebujemy w takiej ilości, abyśmy mogli tam przetrwać", powiedział w październiku ubiegłego roku Daniel Andrews, szef projektu misji. "Ten łazik pomoże nam odpowiedzieć na wiele pytań o to, gdzie jest woda i ile jest dla nas do wykorzystania".

Cała przyszła wodno-paliwowa infrastruktura na Księżycu tworzona jest w dużym stopniu z myślą o wysłaniu w późniejszym terminie astronautów na Marsa (zobacz także: Terraformowanie Marsa - czerwone na zielone i niebieskie). Jednak stała baza może służyć też do innych celów, np. jako punkt wyjścia do poszukiwań i wydobycia surowców, a w miarę rozwoju być może jako miejsce docelowe dla księżycowych turystów.

Baza księżycowa mogłaby umożliwić NASA oczywiście także budowę radioteleskopów lub innego sprzętu obserwacyjnego, z dala od zakłóceń typowych dla naszej planety. "Stała ludzka stacja badawcza na Księżycu jest kolejnym logicznym krokiem. To tylko trzy dni drogi stąd", mówił Chris Hadfield, były astronauta w rozmowie z "Business Insider".

Rozwiązać wstydliwy problem

Księżycowy biznes ma różne oblicza i charaktery. Nie od razu musi chodzić o ciężkie górnictwo i poważną eksplorację. Jeśli ktoś ma dobry pomysł, to może dobrze zarobić także na toalecie. NASA oferuje do 20 tysięcy dolarów gratyfikacji za projekt ulepszonego wychodka dla astronautów wysyłanych na Księżyc. Chodzi o to, aby znaleźć rozwiązanie inne niż pampersy zakładane przez astronautów i znane ze statków kosmicznych kabiny, które z komfortem i przyjemnymi doznaniami mają niewiele wspólnego (2). Projektant, którego pomysł się przyjmie i zostanie opatentowany, może zarobić w przyszłości znacznie więcej, niż wynosi sama nagroda NASA.

2. Takich toalet NASA nie chce

Jak to tej pory większość toalet kosmicznych sprowadzała się do stosowania worków i węzy próżniowych. Ostatnim razem, gdy ludzie wylądowali na powierzchni Księżyca, w grudniu 1972 roku, wszyscy mieli na sobie pieluchy. "Defekacja i oddawanie moczu są wciąż uciążliwymi aspektami podróży kosmicznych od początku załogowych lotów kosmicznych", głosił oficjalny raport NASA na temat misji Apollo opublikowany w 1975 roku. I od tamtej pory wiele się w tej dziedzinie nie zmieniło.

Pierwsza amerykańska toaleta kosmiczna, zaprojektowana dla Skylaba w latach 70., była w zasadzie dziurą w ścianie. Dziś na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej astronauci używają lejka wyposażonego w wentylator, który odciąga ich siusiu, ale wciąż muszą zapakować w woreczek poważniejsze sprawy.

Astronauci, którzy mieliby za cztery lata znaleźć się na pokładzie lądownika księżycowego Artemis, nie chcą borykać się z problemami, z którymi mieli do czynienia ich koledzy sprzed pół wieku. Dlatego NASA ogłosiła konkurs "Lunar Loo" i czeka na pomysły. "Potrzebujemy toalety, która będzie pracować przez siedem dni na powierzchni Księżyca, jak również podczas tranzytu do i z powierzchni satelity, mówią przedstawiciele Agencji. Oznacza to, że system toaletowy musi być funkcjonalny zarówno w mikrograwitacji przestrzeni kosmicznej, jak i w warunkach grawitacji księżycowej, która wynosi około jednej szóstej grawitacji ziemskiej. Toaleta musi być również użyteczna dla wszystkich astronautów, bez względu na płeć, co zdecydowanie nie było uwzględniane w pierwszych kosmicznych łazienkach".

Wytyczne NASA dla wyzwania mówią, że toaleta powinna być łatwa w czyszczeniu i utrzymaniu i mieć "5-minutowy lub krótszy czas regeneracji pomiędzy użyciami". Wytyczne NASA mówią również, że nowa toaleta musi: funkcjonować zarówno w mikrograwitacji, jak i w księżycowej grawitacji, mieć masę mniejszą niż 15 kg w ziemskiej grawitacji, zajmować objętość nie większą niż 0,12 m3, zużywać mniej niż 70 watów mocy, działać z poziomem hałasu mniejszym niż 60 decybeli (nie głośniejszym niż przeciętny wentylator łazienkowy), pomieścić zarówno użytkowników płci żeńskiej, jak i męskiej. "Punkty bonusowe będą przyznawane projektom, które mogą wychwytywać wymioty bez konieczności wkładania głowy do toalety przez członka załogi", powiedziała NASA. Jednym z ważnych ograniczeń dla pomysłowości zgłaszających jest to, aby projekt nie łamał praw fizyki.

Jeśli biznes toaletowy komuś nie w smak, to niech spojrzy na Celestis, firmę pogrzebową, która umieszcza skremowane szczątki w przestrzeni i planuje zabrać je na Księżyc. Japoński producent napoju o nazwie Pocari Sweat chce by był on z kolei pierwszym energy drinkiem na Księżycu. Jego producent zarezerwował miejsce na lądowniku księżycowym firmy Astrobotic. Pracownicy firmy zebrali opowiadania o marzeniach dzieci z całej Azji i wyryli je na tytanowych płytkach. Płytki zostaną umieszczone wewnątrz kapsuły zaprojektowanej tak, by wyglądała jak puszka pocari sweat (3). W dodatku na pokładzie ma być proszek ekstraktu napoju, który ma zostać zmieszany z wodą księżycową, której szukać ma łazik VIPER. I to się nazywa komercjalizacja.

3. Reklamowa wystawa Pocari Sweat z motywem księżycowej wyprawy

Mirosław Usidus