رغم افتقار القمر إلى الغلاف الجوي، فإنه يحتوي كميات كبيرة من الأكسجين الممزوج بالغبار على سطحه في صورة أكسيدات.
نُشرَت ورقة بحثية تتناول كيفية استخراج الأكسجين باستخدام محاكاة لغبار القمر، وسيحاول العلماء باستخدام النموذج المبدئي الأول إنتاج الأكسجين على نطاق واسع.
إذا نجح ذلك، فسيوفر مصدرًا مهمًّا لحياة البشر، ليُستخدم في المهمات القمرية المستقبلية، وأيضًا في القواعد والمستعمرات القمرية على المدى البعيد.
قالت الكيميائية بيث لوماكس من جامعة غلاسكو في سكوتلاندا: »يُتيح لنا امتلاكنا لمنشأتنا الخاصة التركيز على إنتاج الأكسجين، وقياسه باستخدام مطياف الكتل، وقد حصلنا عليه من محاكاة للغبار القمري. سيكون الحصول على الأكسجين من الموارد الموجودة على القمر أمرًا عظيم الفائدة للمستوطنين القمريين مستقبلًا، سواءً للتنفس أم لإنتاج وقود الصواريخ.«
تصور فني للقاعدة القمرية
أُسست المُنشأة في المركز الأوربي لأبحاث وتكنولوجيا الفضاء التابع لوكالة الفضاء الأوروبية في هولندا، وستُستخدم تقنية طورتها لوماكس وزملاؤها.
من المعروف استنادًا إلى العينات القمرية المحتوية على الغبار والصخور أن الأكسجين متواجد بوفرة في هذه المواد، إذ يحتوي غبار القمر على الأكسجين بنسبة 40 – 45%.
بُذلت محاولات في الماضي لاستخراج الأكسجين في محاكاة استخدمت عينة من غبار القمر، لكنها باءت بالفشل.
أما الآن فقد استخدمت لوماكس وفريقها تقنيةً جديدة هي التحليل الكهربي للأملاح المنصهرة molten salt electrolysis.
يوضع غبار القمر في سلة شبكية مُبطنة. ثم يُضاف محلول كلوريد الكالسيوم، ويُسخن المزيج عند 950 درجة مئوية، وهي الدرجة التي لا تذوب فيها المادة، ثم يُمرر تيار كهربي عبر المحلول. ينتج عن ذلك استخراج الأكسجين، وانتقال الملح إلى الأنود حيث يمكن إزالته بسهولة.
نجحت هذه التقنية في استخراج 96% من الأكسجين الموجود في الغبار، وإضافةً إلى ذلك كانت المادة المتبقية مزيجًا من السبائك المعدنية.
قال عالم المواد ألكسندر موريس من وكالة الفضاء الأوروبية: »سيفيدنا هذا المسار البحثي في معرفة السبائك المفيدة التي يمكن إنتاجها، ونوع التطبيقات التي يمكن تنفيذها، وهل يمكن طباعتها مباشرةً في صورة ثلاثية الأبعاد مباشرةً أم إنها في حاجة إلى تكرير؟ سيعتمد المزيج الدقيق للمعادن على المكان الذي حصلنا فيه على الغبار من القمر، إذ توجد اختلافات إقليمية كبيرة«.
يعتمد الإعداد الحالي للمنشأة على مرافق تجارية لإزالة الأكسجين، إذ يُعد الأكسجين في هذه العملية -وفق التصميم الحالي للمنشأة- منتجًا ثانويًّا يتم التخلص منه، لكن ستندرج طرق لتخزين الأكسجين والاستفادة منه ضمن التطوير القادم للمنشأة.
والهدف النهائي بالتأكيد هو تطوير منشأة يمكنها أن تعمل ذاتيًّا على القمر باستخدام غبار القمر الحقيقي، لا محاكاة.
وأضاف توماسو غيديني، رئيس قسم الهياكل والآليات والمواد في وكالة الفضاء الأوروبية ESA: »تهدف وكالة الفضاء الأوربية وناسا إلى إرسال بعثات مأهولة إلى القمر، هذه المرة بهدف البقاء. ولذلك فإننا نحول نهجنا الهندسي نحو الاستخدام المنهجي للموارد القمرية في الموقع. إذ نهدف إلى وجود بشري مستمر على القمر، وربما على المريخ يومًا ما.«
اقرأ أيضًا:
هل يمكن أن نستخدم القمر مصيدةً لرصد الحياة الفضائية؟
اكتشاف طريقة تمكن العلماء من استخراج الأكسجين من التراب القمري
ترجمة: رؤى درخباني
تدقيق: بدر الفراك
مراجعة: أكرم محيي الدين
