Ay’da kalıcı hayatı mümkün kılmak için yürütülen araştırmalarda somut bir adım daha atıldı: Bilim insanları, Ay toprağından su elde etmeyi başardı. Dahası, bu süreç sadece Güneş ışığı kullanılarak gerçekleştirildi.
Shenzhen’deki Çin Hong Kong Üniversitesi’nden araştırmacılar tarafından geliştirilen bu metot, uzay misyonlarında Dünya’dan su ve yakıt taşıma zorunluluğunu azaltabilecek potansiyele sahip. Elde edilen su, yalnızca içme hedefiyle değil; oksijen üretimi ve roket yakıtı üzere hayati alanlarda da kullanılabiliyor. Lakin suyun uzaya taşınması epeyce maliyetli: Yaklaşık dört litre suyu Dünya’dan göndermek 83 bin dolara mal oluyor. Üstelik bir astronotun günlük ortalama su gereksiniminin 15 litre civarında olduğu düşünülürse, bu maliyet süratle katlanıyor. Bu nedenle, Ay’da uzun müddetli vazifeler ya da Mars üzere daha uzak maksatlar için bir geçiş üssü düşünülüyorsa, mahallî kaynakları kullanmak artık bir seçenekten çok mecburilik haline geliyor.
Araştırmanın merkezinde, Ay toprağı olarak bilinen ve “regolit” ismi verilen gri, tozlu yüzey gereci yer alıyor. Çin’in Chang’e-5 vazifesiyle toplanan örnekler, bu toprağın sanıldığından daha fonksiyonel olduğunu gösterdi. Bilhassa ilmenit üzere birtakım mineraller, suyun yapısında bulunan bileşenleri barındırmakla kalmıyor; ısıtıldıklarında yararlı kimyasal yansımaları tetikleme yeteneğine de sahip.
Bu suyu çıkarmak için daha evvel kullanılan formüller çoklukla yüksek güç gerektiriyor ve karmaşık sistemlere dayanıyordu. Fakat yeni geliştirilen teknik, süreci kolaylaştırarak gücünü direkt Güneş’ten alıyor. “Fototermal kataliz” ismi verilen bu metotla, Ay toprağı Güneş ışığıyla ısıtıldığında, içindeki su buharlaştırılabiliyor. Elde edilen su buharı karbondioksitle yansımaya sokularak oksijen, hidrojen ve karbon monoksit üzere farklı bileşenlere ayrıştırılabiliyor. Bunların her biri, uzay vazifeleri için son derece pahalı.
Dünya’dan desteğe gerek kalmayabilir
Eğer bu teknoloji daha geniş ölçekte uygulanabilir hale gelirse, Ay yüzeyinde misyon yapan astronotların daima olarak Dünya’dan su, hava ya da yakıt desteği almasına gerek kalmayabilir. Hatta bu sistem, Ay’da ilkel bir fotosentez sisteminin kurulmasına imkan tanıyabilir. Yani bitkiler üzere, karbondioksit ve suyun Güneş ışığıyla dönüştürülerek hayat için gerekli hususların üretilebildiği kapalı bir döngü oluşturulabilir.
Araştırma grubu, astronotların gece boyunca çıkardığı karbondioksitin düşük sıcaklıklarda dondurularak toplanabileceğini, sonraki gün ise bu gazın Güneş gücüyle çalışan reaktörlerde kullanılabileceğini öngörüyor. Böylelikle oksijen ve yakıt daima olarak üretilebilir. Lakin bu sistemin Ay koşullarında çalışması pek kolay değil. Toprak bileşimi bölgeden bölgeye değişiyor; ayrıca sıcaklıklar gece -173°C’ye kadar düşerken, gündüz 121°C’ye kadar çıkabiliyor. Bununla birlikte, sistemin muhtaçlığı olan karbondioksit ölçüsünü yalnızca astronotların teneffüsü karşılamıyor. Bu yüzden, örneğin kuru buz üzere ek karbon kaynaklarına da gereksinim duyulabilir.
Bugüne kadar elde edilen laboratuvar sonuçları umut verici olsa da, mevcut sistemin ürettiği ölçüler şimdi insan ömrünü sürdürebilecek düzeyde değil. Araştırmacılar, reaktör dizaynlarının Ay kaidelerine güçlü hale getirilmesi, katalizör performansının artırılması ve ısı idaresinin daha verimli hale getirilmesi gerektiğini belirtiyor.
