Der spanische Physiker, der Trinkwasser vom Mond gewinnen will

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Der Mond galt lange Zeit als völlig trockene Welt. Von den Apollo-Missionen gesammelte Proben schienen darauf hinzuweisen, dass es nur aus Staub und Gestein bestand. Der kontrollierte Einschlag einer NASA-Sonde namens LCROSS in einen Schattenkrater am Südpol des Mondes im Jahr 2009 veränderte jedoch völlig, was wir darüber zu wissen glaubten. In der durch den Aufprall aufgewirbelten Materialwolke fanden die Wissenschaftler Wasserdampf und Eis: 155 Kilo, wie das Magazin „Science“ ein Jahr später veröffentlichte.

Spätere Erkenntnisse zeigten, dass das Wasser noch weiter verbreitet war als bisher angenommen, doch im Jahr 2020 kam eine „eindeutige“ Bestätigung seiner Anwesenheit. Dann entdeckte es ein Observatorium der US-Weltraumbehörde direkt und wies auf die Existenz großer Gebiete an den Mondpolen hin wo es stabil gefangen werden kann. Diese Entdeckung war eine großartige Nachricht für die Weltraumforschung, da die Ressource von zukünftigen Astronauten zur Selbstversorgung zurückgewonnen werden könnte.

An den Polen gefroren

Genau das versucht der junge Physiker Mateo Rejón (Granada, 1999), der einen Master-Abschluss in Raumfahrttechnik von der Universität Delft (Deutschland) hat und Postgraduiertenstipendiat der Stiftung „la Caixa“ ist. Mit der Erfahrung, dass er bei der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) gelernt hat, wie man Regolith (Mondsand) zur Herstellung von Ziegeln und zum Bau von Lebensräumen auf dem Mond verwendet, ist er jetzt Teil von LUWEX, einem Pionierprojekt zur Gewinnung von Wasser aus dem Mondboden deren Tests gerade an der Technischen Universität Braunschweig in Niedersachsen begonnen haben.

Das von der Europäischen Union finanzierte und vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt geleitete Experiment zielt nicht nur darauf ab, das flüssige Element aus dem gefrorenen Regolith zu extrahieren, sondern es auch zu reinigen, um Raketentreibstoff und Trinkwasser für die Kolonisten einer zukünftigen Mondstation bereitzustellen.

„Auf dem Mond gibt es viel Wasser, mehr als man erwarten würde. Und an den Polen ist es gefroren. Da es keine Atmosphäre gibt, verdunstet sie bei Sonneneinstrahlung und geht im Vakuum des Weltraums verloren. Daher ist es notwendig, in den nie beleuchteten Gebieten danach zu suchen, in den Kratern, die ständig im Schatten liegen“, erklärt Rejón dieser Zeitung.

Das Experiment simuliert die Bedingungen, die auf dem Mond herrschen. Ein Behälter enthält ein regolithähnliches Material, dessen Teil gefrorenes Wasser ist. Dieses Material wird mit rotierenden Stahlstäben erhitzt, „ähnlich wie beim Rühren einer Ratatouille in einer Bratpfanne“. Beim Erhitzen sublimiert Wasser. «Es ist das gleiche Verfahren, mit dem Salz aus Meerwasser gewonnen wird. Das Wasser verdunstet und zurück bleibt das Salz. Aber uns interessiert nicht das, was bleibt, sondern das, was verdunstet, nämlich das Wasser“, betont der Forscher.

Das Wasser gelangt über einen Weg zu einer Kühlfalle, wo es erneut gefriert und sich erneut in Kupferfingern ablagert. Dort, getrennt vom Regolith, ist es bereits viel reiner. „Das Wasser muss so weit wie möglich gefiltert werden, um feinste Regolithpartikel zu vermeiden, deren Auswirkungen auf die Gesundheit wir nicht kennen.“ Auch auf dem Mond ist Methan eingeschlossen, das, egal ob es eingeatmet oder getrunken wird, sehr schädlich ist. Es ist eine Herausforderung, es zu beseitigen“, gibt Rejón zu.

Vier Liter in ein paar Stunden

Wissenschaftler gehen davon aus, dass zwischen 5 und 20 Prozent jedes Kilogramms Regolith Wasser sind. „Wir wollen so viel Wasser wie möglich extrahieren, mindestens 75 %.“ Auf zehn Kilo Mischung kommen vier Kilo Wasser“, gibt der Physiker an. Dies wird in wenigen Stunden erreicht sein. Der Vorteil ist, dass man nicht viel herausnehmen muss. Auf dem Mond würde das gewonnene Wasser recycelt und erneut verwendet.

Es gibt nur sehr wenige Projekte auf der Welt, die wie LUWEX aussehen, das über ein Budget von 1,5 Millionen Euro verfügt. Bei Erfolg und Interesse der Raumfahrtgemeinschaft wird die Miniaturisierung der Technologie vorangetrieben, sodass sie als Nutzlast an Bord eines Raumfahrzeugs transportiert werden kann. Sobald Sie auf dem Mond sind, müssen Sie beweisen, dass es funktioniert.

Wie Rejón bemerkt: „Wasser von der Erde zum Mond zu bringen, um eine Kolonie zu versorgen, ist mit enormen ökologischen und wirtschaftlichen Kosten verbunden.“ Ziel ist es daher, Mondressourcen zu nutzen. Aber nicht nur, um die Bedürfnisse derjenigen zu lindern, die sich dort niederlassen. Unser natürlicher Satellit „wird heute als Geschäft und Tankstelle verstanden, ein Ort, an dem man anhalten kann, um zu tanken oder Vorräte zu besorgen, bevor man seine Reise in andere Welten, ob zum Mars oder darüber hinaus, fortsetzt“, kommentiert er, „ein Zwischenpunkt für.“ Die Missionen sind in der Lage, noch weiter zu gehen.

Wie andere Weltraumtechnologien könnte auch diese hier auf der Erde nützlich sein. Laut dem Physiker könnte das Gerät, mit dem sie Wasser reinigen, in Gebieten mit großer Dürre eingesetzt werden oder die Trinkwasserqualität an Orten mit wenigen Ressourcen verbessern.

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