Kde vzít energii pro těžbu vody na Měsíci? Podle vědců pomůže beton a věčné světlo

15.05.2021
  • Na dně kráterů okolo měsíčních pólů se nachází velké množství ledu, který bude možné těžit
  • Na dně kráterů je věčná tma, takže solární panely tam fungovat nebudou
  • Řešením jsou velké solární věže

Foto: NASA/JPL-Caltech4 FOTOGRAFIEzobrazit galerii

Člověk se vrací na Měsíc a jednou z motivací je voda na jeho povrchu, která samozřejmě může usnadnit provozování lunární základny. Největší zásoby vody se nachází na dně kráterů v oblasti severního a zejména jižního pólu. Do těchto oblastí nikdy nedopadají sluneční paprsky. Oblasti "věčné tmy" jsou poměrně velké. Celkově jde o 31 tisíc kilometrů čtverečních.

Voda se hodí v původní formě pro provoz lunární základny (pití, zavlažování případných skleníků), ale také jako zdroj kyslíku a vodíku - jako zdroj pro atmosféru stanice, palivové články nebo dokonce jako palivo pro raketové motory.

Měsíc má šestkrát nižší gravitaci, takže paliva je potřeba méně. Přesto mohou být požadavky na množství vody značné. Zatímco část vědců si láme hlavu nad nejlepšími způsoby těžby a extrakce vody z regolitu, jiní řeší fundamentální problém - čím těžební zdroje napájet?

Zdroj energie pro lunární těžaře

Jednou z možností je klasika v podobě solárních panelů. Na Měsíci je to s ohledem na jeho dobu rotace, kdy se střídají dvoutýdenní dny a noci, trochu problém, který bude klást velké nároky na baterie. To se však týká nižších selenografických šířek.

V oblastech, kde budeme těžit vodu, je tma pořád. Pokud se však dostaneme nad okraje kráterů, dostaneme se z oblasti věčné tmy do oblasti věčného světla - solární panely mohou v těchto oblastech pracovat nejméně 90 % měsíčního cyklu.

Obří věže

Podle dřívějších studií vyžaduje těžba 2450 tun vody za rok asi 0,4 až 1,4 GW elektrické energie. Sephora Ruppert a její kolegové z Harvardu rozpracovali už dříve navrhované řešení - postavme na Měsíci obří věže, kterými dostaneme sluneční panely nad krátery do věčného světla.

Ve své studii se vědci zabývali materiálem pro stavbu věží. Navrhují beton, který lze vyrobit z měsíčního regolitu. Náš vesmírný soused nám v tomto případě výrazně pomůže. Nižší gravitace, velmi nízká seismická činnost, žádná významná atmosféra, to vše znamená, že věže mohou být velmi tenké.

Podle výpočtů by stěna o tloušťce jen asi 20 centimetrů mohla být stabilní i pro věže o výšce několika kilometrů. A výška bude důležitá.

Osvětlená oblast bude mít pouze několik kilometrů čtverečních a velká část této oblasti bude zastíněna jinými solárními věžemi, což omezuje množství dostupné energii. Jedním ze způsobu, jak zvýšit potenciální výkon, je postavit větší věže. Osvětlení pak bude i konzistentnější, protože se věže dostanou nad místní topografií.

Dřívější studie ukázaly, že pro věže vysoké 20 metrů je maximální dostupný výkon v řádu megawattů. Věže o velikosti v řádu stovek metrů až 2 kilometry poskytnou výkon několika gigawattů.

Pro výše uvedené potřeby těžby (výkon věží 0,4 až 1,4 GW) je potřeba věží o výšce asi jednoho kilometru. To bude docela slušný stavební výkon, když uvážíme, že Eiffelova věž je vysoká 330 metrů a nejvyšší budova na světě Burdž Chalífa v Dubaji má 829 metrů.

Množství betonu

Podle výpočtů je k výstavbě věže o výšce 1 km potřeba základna o rozloze 1 m² a pouze 760 tun betonu. U 2 km jsou to 2 m² a 4100 tun. S větší výškou pak nároky rychle rostou kvůli potřebě větší plochy základny. U výšky 7 km je základna 70 m² a 100 tisíc tun betonu, u 17 km je to 700 m² a 1 milion tun betonu.

Autoři v závěru připouští, že alternativou může být stavba věží z železných nosníků, které by vyžadovaly méně hmoty, ale musely by se dopravit ze Země. V dalších studiích bude potřeba spočítat, které z řešení je výhodnější.

Sledujte nás na Facebooku

Sledujte nás na Instagramu

PŘES 17.000.000 REGISTROVANÝCH ČLENŮ

KAŽDÝM DNEM PŘIBÝVÁ DESÍTKY TISÍC LIDÍ Z CELÉHO SVĚTA, KTEŘÍ MAJÍ VEDLEJŠÍ ČI HLAVNÍ PŘÍJEM Z NEJÚSPĚŠNĚJŠÍHO PROJEKTU, KDE POD SEBOU NEMUSÍTE NIKOHO MÍT COŽ NABÍZÍ JAKO JEDINÝ PROJEKT NA SVĚTĚ.

VYBERTE SI JEDNU Z MOŽNOSTÍ