Ay’dan Su Üretmek: Uzayda Kalıcı Yaşam İmkânı

Ay’da kalıcı yaşamı mümkün kılmak için yürütülen araştırmalar kapsamında büyük bir gelişme kaydedildi: Bilim insanları, Ay toprağından su çıkarmayı başardılar. Üstelik, bu işlem Güneş ışığı kullanılarak gerçekleştirildi.

Çin Hong Kong Üniversitesi’nden araştırmacılar tarafından geliştirilen bu yöntem, uzay görevlerinde Dünya’dan su ve yakıt taşıma maliyetini azaltabilir. Elde edilen su, içme suyu olarak kullanılmasının yanı sıra oksijen üretimi ve roket yakıtı gibi hayati alanlarda da kullanılabilmektedir. Ancak suyun uzaya taşınması oldukça maliyetli bir işlem: Dört litre suyu Dünya’dan göndermek yaklaşık 83 bin dolara mal olmaktadır. Bu da bir astronotun günlük ortalama 15 litre su tüketmesi düşünüldüğünde, maliyetin hızla arttığını göstermektedir. Bu nedenle, Ay’da uzun süreli görevler veya Mars gibi daha uzak hedefler için bir geçiş üssü kurulması düşünülüyorsa, yerel kaynaklardan yararlanmak zorunlu hale gelmektedir.

Chip’te yer alan habere göre, araştırmanın temelinde Ay toprağı olarak bilinen “regolit” adı verilen gri, tozlu yüzey malzemesi yer almaktadır. Çin’in Chang’e-5 göreviyle toplanan örnekler, bu toprağın beklenenden daha işlevsel olduğunu ortaya koymuştur. Özellikle ilmenit gibi bazı mineraller, suyun yapısında bulunan bileşenleri içermekle kalmayıp ısıtıldıklarında faydalı kimyasal tepkimeleri tetikleme özelliğine de sahiptir.

Bu suyu çıkarmak için önceki yöntemler genellikle yüksek enerjiye ve karmaşık sistemlere dayanmaktaydı. Ancak yenilenen teknik, Güneş’ten direkt enerji alarak süreci basitleştirir. “Fototermal kataliz” adı verilen bu yöntemle, Ay toprağı Güneş ışığı ile ısıtıldığında içindeki su buharlaştırılabilmektedir. Oluşan su buharı karbondioksid ile tepkimeye girebilir ve oksijen, hidrojen ve karbon monoksit gibi farklı bileşenlere ayrıştırılabilir. Bu bileşenler, uzay görevleri için son derece değerlidir.

Dünya’dan Bağımsız Su ve Yakıt Üretimi

Eğer bu teknoloji geniş çapta uygulanabilir hale gelirse, Ay yüzeyinde görev yapan astronotların sürekli olarak Dünya’dan su, hava ve yakıt takviyesi almalarına gerek olmayabilir. Hatta bu sistem, Ay’da fotosenteze benzer bir mekanizmanın oluşturulmasına imkân tanıyabilir. Yani karbondioksit ve suyun Güneş ışığı ile dönüştürülerek yaşam için gerekli maddelerin üretilebildiği kapalı bir devre oluşturulabilir.

Araştırma ekibi, astronotların geceleri çıkardığı karbondioksidin dondurularak toplanabileceğini ve ertesi gün Güneş enerjisiyle çalışan reaktörlerde kullanılabileceğini düşünmektedir. Bu sayede oksijen ve yakıt sürekli olarak üretilebilir. Ancak bu sistemin Ay şartlarında çalışması oldukça zorlu olacaktır. Toprak bileşimi bölgeden bölgeye değişkenlik göstermektedir ve sıcaklıklar gece -173°C’ye kadar düşerken gündüz 121°C’ye kadar çıkabilmektedir. Bu nedenle, sistemin ihtiyacı olan karbondioksiti sadece astronotların solunumu karşılayamayabilir, ek karbon kaynaklarına da ihtiyaç duyulabilir.

Şimdiye kadar elde edilen laboratuvar sonuçları umut verici olsa da, mevcut sistemle üretilen miktarlar henüz insan yaşamını sürdürebilecek seviyede değildir. Araştırmacılar, reaktör tasarımlarının Ay şartlarına uygun hale getirilmesi, katalizör performansının artırılması ve ısı yönetiminin daha verimli hale getirilmesi gerektiğini belirtmektedir.