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Come produrremo carburante sulla Luna Fonte foto: 123RF - archangel80889
SCIENZA

Carburante sulla Luna: sta per succedere qualcosa di incredibile

Le rocce lunari possono essere usate per creare ossigeno e carburante sulla Luna tramite una "fotosintesi extra-terrestre": la scoperta

L’esplorazione dello spazio profondo non può fare a meno di un avamposto umano sulla Luna. Perciò gli sforzi delle agenzie spaziali di tutto il mondo sono sempre più concentrati sulla possibilità di sviluppare, sul satellite naturale della Terra, sistemi di supporto vitale e infrastrutture capaci di garantire missioni umane di lunga, lunghissima durata.

La Luna è un posto notoriamente inospitale, ma una sensazionale scoperta del rover cinese Chang’e-5 potrebbe contenere la soluzione ad alcuni problemi che sembravano fino a oggi insormontabili.

Carburante sulla Luna

I campioni inviati sulla Terra dal rover cinese Chang’e-5 mostrano che "il suolo lunare contiene componenti in grado di convertire l’anidride carbonica in ossigeno e carburante", lo sostengono gli scienziati dell’Università di Nanchino in una ricerca appena pubblicata sulla rivista scientifica Joule.

Il terreno, cioè, potrebbe essere sfruttato in loco per produrre ossigeno e altri composti la cui disponibilità sulla Luna sarà di fondamentale importanza per le missioni spaziali di lunga durata, a partire dal carburante. E non si tratta di alimentare dei veicoli di terra sul suolo lunare come il leggendario Moon buggy dei programmi Apollo, che sin da allora sono pensati per essere elettrici. Il problema è di tutt’altro genere, e riguarda l’enorme costo di un’eventuale spedizione di carburante per razzi dalla Terra verso la Luna, se non si dovesse trovare il modo di produrlo con le risorse disponibili in loco.

Il combustibile, infatti, costituisce la maggior parte dell’ingombro, del peso e del costo delle missioni spaziali: trovare un modo per produrre carburante direttamente sulla Luna significherebbe rendere sostenibile un programma di esplorazione spaziale che, a oggi, appare ancora impensabile.

Se si vuole andare su Marte, è necessario sviluppare un sistema che permetta alle navi spaziali del futuro di fare rifornimento nei pressi della Luna: concetti come quello del Lunar Gateway della NASA e dell’International Lunar Research Station (ILRS) di Cina e Russia circolano da anni. La presenza sulla Luna sarà stabile, ed è l’unico "trampolino" che possiamo sfruttare per arrivare un giorno su Marte, Venere e oltre.

Tanto che anche Elon Musk sta studiando dei modi per estrarre carburante per razzi dalla CO2: "Trasformare risorse locali in carburante" dice Musk a proposito della Luna "potrebbe avere grandi implicazioni nella nostra transizione a specie interplanetaria", a partire dalla colonizzazione del pianeta rosso.

Fotosintesi extra-terrestre sulla Luna

Secondo lo studio dei ricercatori cinesi, i campioni di roccia lunare raccolti dal rover Chang’e-5 contengono dei componenti attivi che potrebbero essere usati per la produzione in situ di ossigeno e carburante di vario tipo.

Yingfang Yao e colleghi hanno analizzato dei frammenti di suolo lunare per capire se fosse possibile usarli come catalizzatori in un sistema capace di convertire la CO2 e l’acqua prodotti dal corpo degli astronauti in ossigeno, idrogeno e altri composti utili, come il metano.

Ebbene, come si legge nella ricerca: "In base all’analisi della struttura e della composizione, i campioni di Chang’e-5 mostrano il potenziale per la conversione di energia lunare in solare, cioè possono essere catalizzatori fotosintetici extra-terrestri".

Ossigeno e carburante sulla Luna verrebbero prodotti, nel disegno degli scienziati, secondo un processo che imita la fotosintesi, e che prevede la sintesi delle sostanze chimiche attraverso l’azione della luce solare – non sulla clorofilla – come avviene nelle piante, bensì su questi catalizzatori scoperti nelle polveri lunari.

Gli ingredienti di partenza sarebbero l’acqua estratta dalle riserve ghiacciate della Luna e l’anidride carbonica emessa dagli astronauti durante la respirazione: prima si separano ossigeno e idrogeno dall’acqua grazie al suolo e alla luce del Sole, e poi, usando gli stessi catalizzatori, si ricombina quanto ottenuto con le molecole di anidride carbonica prelevata dagli astronauti.

Il processo di idrogenazione produrrà idrocarburi e alcoli, come per esempio il metano, da usare come combustibili per razzi e navi spaziali dirette sulla Terra, su Marte o in altre regioni del Sistema Solare. Quello proposto nello studio è, secondo i ricercatori, "un percorso possibile di fotosintesi extra-terrestre sulla Luna" che aiuterà gli scienziati a lavoro sulle prossime missioni umane nello spazio a raggiungere l’obiettivo della sostenibilità delle attività umane sulla Luna.

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