Program Artemis namerava da postavi ljude na Mesec po prvi put od NASA-ine misije Apolo. Ali Artemida ima veći obim od samog sletanja ljudi tamo, postavljanja nekih naučnih eksperimenata, prikupljanja mesečevog kamenja, igranja golfa, a zatim odlaska. Namera je da se uspostavi dosledno prisustvo.
To će zahtevati resurse, a jedan od tih kritičnih resursa je kiseonik.
Dr Peter A. Curreri je decenijama bio naučnik NASA-e i bio je snažan zagovornik ljudskih letova u svemir. Od 2021, Curreri je glavni naučni službenik za Lunar Resources, Inc. Lunar Resources predlaže novi koncept za Artemis: cevovod za kiseonik.
Stalno ljudsko prisustvo na Marsu zahteva nekoliko stvari za uspeh, a osnova uspeha je izgrađena na vodi i kiseoniku. Južni pol Meseca sadrži ogromne količine prvobitnog vodenog leda, zamrznutog čvrstog u kraterima regiona gde sunčeva svetlost nikada ne dopire do njega. Taj led se može otopiti i razdvojiti na vodonik i kiseonik.
Svi koji su uključeni u lunarnu nauku to znaju, a ustanovljena ideja je da bi se led prerađivao na licu mesta, a kiseonik bi bio stavljen u kriogene posude pod pritiskom zvane Djuar i transportovan gde god je to potrebno. Pošto ekvatorijalni regioni imaju najviše sunčeve svetlosti i najviše sunčeve energije, verovatno će tu biti uspostavljene lunarne baze.
Ali umesto flaširanja kiseonika i njegovog transporta, što bi moglo da postane komplikovano, Lunar Resources ima drugu ideju: izgraditi cevovod kiseonika od naslaga leda na južnom polu ili odakle se kiseonik izvlači iz regolita do objekata na drugim mestima na Mesecu. Ta ideja je privukla pažnju NASA-e, a cevovod za kiseonik na Lunarnom južnom polu (LSPOP) je projekat prve faze u NIAC-u, programu NASA Inovativni napredni koncept.
„Predlažemo cevovod za kiseonik na južnom polu Meseca (L-SPoP), gasovod kiseonika na južnom polu Meseca“, piše Curreri u saopštenju za štampu objašnjavajući ideju. „Lunarni cevovod nikada nije korišćen i on će revolucionisati operacije na površini Meseca za program Artemis i smanjiti troškove i rizik.
Kiseonik je kritičan. Potreban nam je u ljudskim staništima, u vozilima i u svim sistemima za održavanje života bilo gde na Mesecu. Takođe nam je potreban kao oksidant za raketno gorivo. Prevoz velikih količina kiseonika sa južnog pola na ekvator mogao bi biti glomazan i zahtevao bi namenska vozila, rezervoare i objekte. Cjevovod bi eliminisao vozila i druge resurse, uključujući radno vrijeme ljudi, iz procesa.
„Proces premeštanja ovog kiseonika na roverima je energetski intenzivniji od procesa ekstrakcije i smatra se da je NAJskuplji aspekt u dobijanju kiseonika na licu mesta za upotrebu na Mesecu s obzirom na velike udaljenosti koje će područje za ekstrakciju resursa biti od čoveka. stanište ili postrojenje za likvifikaciju“, piše Curreri.
NASA je već uložila značajna sredstva u ekstrakciju kiseonika i vode. Neki napori pokazuju da bismo mogli da dobijemo dovoljno kiseonika iz regolita. Ali voda može doći samo iz leda na polovima, i ima smisla dobiti kiseonik odatle jer će deo vode ionako morati da se podeli da bi se dobio vodonik.
Cevovodi na Zemlji su problem. Ali ne na mesecu. Za lunarni cevovod kiseonika, curenje nije važno. Ne zagađuju i ne uzrokuju štetu. Kiseonik jednostavno izlazi. Nema pomeranja ili promene površine koja bi poremetila cevovod. Jedina potencijalna opasnost je udar.
Lunarni resursi će istražiti različite ideje za svoj koncept lunarnog cevovoda, ali oni počinju sa cevovodom od 5 km. „Naš početni koncept je cevovod dužine 5 km za transport gasa kiseonika od izvora za proizvodnju kiseonika, na primer, našeg mesta za ekstrakciju rastopljenog regolita (MRE) ili bilo kog drugog izvora, do postrojenja za skladištenje/ukapljivanje kiseonika u blizini lunarne baze“, Curreri objašnjava.
LSPOP bi se proizvodio u segmentima na površini Meseca, a zatim bi se spajao u dužini od pet kilometara. Cevovod bi verovatno bio napravljen od aluminijuma, kojeg ima u izobilju na površini Meseca, posebno na južnom polu. „Drugi in situ metali koji će takođe biti analizirani radi razmatranja uključuju gvožđe i magnezijum“, piše Curreri.
Cevovod bi bio dugovečan, popravljiv i evoluirajući. Takođe bi bilo jeftinije od drugih metoda, iako bi lunarnoj proizvodnji i dalje bila potrebna neka podrška Zemlje.
Lunar Resources kaže da bi cevovod mogao biti napravljen robotski od metala iz lunarnog regolita, iako bi i dalje bila potrebna neka minimalna upotreba zemaljskih materijala. Može se popraviti i robotski. NASA predviđa da će Artemisu u početku biti potrebno 10.000 kg kiseonika godišnje, a LSPOP to može postići sa protokom od oko 2 kg/sat. Potrebna mu je minimalna snaga tokom svog životnog veka, bio bi veoma pouzdan, a životni vek u lunarnom okruženju bi premašio 10 godina.
Gasovod za kiseonik na Lunarnom južnom polu je izbor prve faze u NIAC programu. To znači da će NASA finansirati 9-mesečnu studiju za koncept. Pruža priliku da se istraži ukupna održivost i unapredi nivo tehnološke spremnosti (TRL) LSPOP-a. Nakon završetka prve faze, Lunarni resursi mogu da se prijave za finansiranje druge faze, koja razvija koncepte do dve godine.
