Vesmírne agentúry plánujú dlhodobý pobyt výskumníkov a astronautov na Mesiaci. Odborníci preto vyvíjajú pokročilé zariadenia na hľadanie skrytých zásob vody.
Zariadenie PROSPECT Európskej vesmírnej agentúry kombinuje vŕtaciu súpravu a chemické laboratórium. Prístroj dokáže priamo na Mesiaci extrahovať a skúmať prchavé látky uväznené hlboko v mrazivom lunárnom regolite. Zdroj: ESA
Voda predstavuje kľúčovú surovinu, bez ktorej sa budúce vesmírne misie nezaobídu. Astronauti ju môžu využiť na pitie a získaný ľad dokážu premeniť na kyslík na dýchanie. Ďalším spracovaním z neho vyrobia dokonca aj raketové palivo. Vedci však najprv musia nájsť jej presné ložiská.
Voda sa na Mesiaci nenachádza v kvapalnom skupenstve. Väčšina mesačnej vody existuje vo forme molekúl v regolite (regolit je sypký prach a kamene, ktoré pokrývajú celý povrch Mesiaca) a ďalšie zásoby ľadu pravdepodobne ležia pod povrchom južného pólu vo forme zmrznutých ložísk. Hľadanie cenných zásob si vyžaduje špeciálne technologické riešenia.
Pátranie po vodíku bez vŕtania
Odborníci z americkej agentúry NASA vyvinuli unikátny prístroj, ktorý nazvali Neutron Spectrometer System (NSS, Systém neutrónového spektrometra). Zariadenie dokáže odhaliť ľad až meter pod povrchom bez toho, aby vŕtalo do mesačnej pôdy. Namiesto priameho hľadania vody pátra po koncentráciách vodíka. Voda sa totiž skladá z kyslíka a vodíka.
Mesačná pôda prirodzene obsahuje obrovské množstvo voľne poletujúcich neviditeľných častíc. Odborníci ich nazývajú neutróny. Pri náraze do bežných kameňov sa neutróny rýchlo odrazia späť na povrch. Atóm vodíka má však úplne rovnakú veľkosť a hmotnosť ako neutrón. Fungujú ako dve rovnako veľké gule na biliardovom stole. Keď neutrón narazí do vodíka, odovzdá mu časť sily a výrazne spomalí. Z pôdy preto vyletí späť nahor oveľa menej rýchlych odrazených častíc.
Náhly úbytok rýchlych neutrónov dokáže prístroj úspešne zachytiť. Využíva na to špeciálne trubice naplnené vzácnym plynom hélium-3, ktorý vnútri trubíc funguje ako mimoriadne citlivý senzor. Keď do plynu narazí unikajúci neutrón z pôdy, vytvorí malý elektrický impulz. Zariadenie následne všetky tieto impulzy presne spočíta. Z nedostatku odrazených neutrónov tak vedci zistia presné množstvo skrytého vodíka.
Kým americký prístroj pátra po vode nepriamo, európski vedci zvolili iný prístup.
Americký prístroj NSS určený na detekciu vodného ľadu. Zdroj: NASA/Warren Davis
Európske laboratórium priamo na Mesiaci
Európska vesmírna agentúra (ESA) pripravila zariadenie PROSPECT, ktoré obsahuje výkonný vrták ProSEED a miniatúrne laboratórium ProSPA. Vrták prenikne až do hĺbky jedného metra. Teploty v týchto hĺbkach pod povrchom južného pólu klesajú pod mínus 150 stupňov Celzia.
Zariadenie odoberie vzorky zmrznutej pôdy a následne ich presunie do drobných pecí v laboratóriu. Tieto pece sú priamo súčasťou modulu, ktorý bude pracovať v mrazivom prostredí Mesiaca. Vzorky sa v peciach postupne zahrejú až na tisíc stupňov Celzia, čím sa uvoľnia uväznené plyny a molekuly vody. Prístroje potom uvoľnené látky detailne zanalyzujú a dodajú presné údaje o zložení ľadu. Stroj tieto informácie odošle priamo na Zem.
Vedci tieto prístroje stále zdokonaľujú. Ich nasadenie na mesačnom póle prebehne až v nasledujúcich rokoch.
Pozrite si
Flotila nových lunárnych misií
Vesmírne agentúry a súkromné firmy chystajú viaceré výpravy priamo k mesačnému južnému pólu. Prístroj úradu NASA na detekciu vody letel do vesmíru už v januári 2024. Niesol ho modul Peregrine spoločnosti Astrobotic. Cieľom misie bolo pristátie, no povrch Mesiaca nakoniec nedosiahol. Prístroj však napriek tomu úspešne otestovali. Zariadenie nazbieralo cenné dáta o časticiach v hlbokom vesmíre.
Ďalšie cesty k južnému pólu
- Ďalší spektrometer pocestuje na Mesiac s roverom MoonRanger v roku 2029. Dopraví ho tam americká spoločnosť Firefly Aerospace.
- Európsky systém PROSPECT odštartuje v roku 2027. Poletí na palube modulu Nova-C firmy Intuitive Machines.
- V roku 2028 odštartuje misia LUPEX. Túto výpravu vedú japonskí a indickí vesmírni odborníci. Aj oni využijú americký prístroj na hľadanie vody.
Vedci počas týchto misií preskúmajú povrch Mesiaca. Zistia tak jeho presné chemické zloženie a odhalia potenciálne zdroje. Zároveň otestujú nové robotické technológie.
Plánované misie otvárajú novú éru vesmírneho výskumu. Mapovanie zdrojov vody má pre vedu obrovský význam, lebo detailné mapy ukážu astronautom najvhodnejšie miesta na pristátie. Ľudstvo tak získa stavebné kamene na trvalé osídlenie Mesiaca. Znalosť presnej polohy ľadu zníži závislosť od zásob zo Zeme. Tento dôležitý krok neskôr umožní aj prvé cesty na Mars.
(KAM)
