2021년 3월 4일 베이징 중국국립박물관에 전시된 중국의 창어5호 달 탐사선에서 수집한 달의 흙.
중국과학기술대학, 난징대학 및 중국우주기술아카데미의 연구원 팀은 Chang'e 임무에서 실제 달 토양 샘플 또는 표토를 로켓 연료 및 산소 공급원으로 변환하는 데 성공했다고 말했다.
Futurism은 팀이 표토 샘플이 우주 비행사의 몸과 환경에서 이산화탄소와 물을 메탄과 산소로 전환시키는 촉매역할을 할 수 있음을 발견했다고 보고한다. 이 발견은 미래의 우주 탐사를 위한 잠재적인 게임 체인저이며 귀환 여정을 위해 우주선에 연료를 공급할 현장 자원을 제공함으로써 임무의 성공을 보장한다.
달 토양 샘플의 메탄 및 산소로의 획기적인 전환
연구는 논문에 자세히 나와 있다. "고효율의 외계 연료 및 산소 공급을 위한 달 토양의 현장 자원 활용"이라는 제목으로 National Science Review에 게재되었다.
수석 저자인 Yujie Xiong은 우주에서 로켓 연료와 산소 생산을 달성하기 위한 표토의 현장 자원 활용이 유인 달 탐사에 중요하다고 말했다. 외계 현장에는 인적 자원이 제한되어 있기 때문에 팀은 로봇 시스템을 사용하여 전체 전기 촉매 이산화탄소 전환 시스템 설정을 수행할 것을 제안했다.
달 토양 샘플을 메탄과 산소로 변환하는 획기적인 전환은 인류가 미래에 달 표면을 장기간 탐사할 수 있는 기회를 제공한다.
연구원들은 그들의 연구가 올해 초 이전 연구를 기반으로 한다고 설명한다. 이 연구는 달의 토양이 산소와 연료를 생성할 수 있으며 우주 비행사가 없을 때도 완료될 수 있음을 시사한다.
그들은 2020년 12월 몽골에 착륙한 Chang'e 5호 임무에서 지구로 가져온 표토를 사용했다. 이것은 1976년 이후 지구로 돌아온 첫 번째 달 토양 샘플이었다.
연구원들은 달의 토양 샘플이 유인 시스템과 무인 시스템 간에 큰 차이 없이 이산화탄소를 메탄과 산소로 전기 촉매적으로 전환할 수 있는 촉매 역할을 한다는 것을 발견했다.
연구자들은 이것이 제안된 시스템을 외계에서 모방할 가능성이 높음을 시사하고 달에서 촉매 레시피를 최적화할 수 있음을 증명한다고 결론지었다.
액화 이산화탄소는 도전적이다
Phys.org에 따르면 달의 토양은 구리(Cu) 종으로 가득 차 있으며 메탄을 생성하기 위한 전기 촉매 이산화탄소 전환에 사용되었다. 달 샘플에서 선택한 구성 요소는 600mA/cm2에서 0.8mL/min의 메탄 생성 속도와 2.3mL/min의 산소생성 속도에 도달할 수 있다.
Yujie Xiong은 이산화탄소 전환의 무인 작업이 복잡한 시스템 설정으로 인해 기술 적용을 실현하는 데 걸림돌 중 하나로 간주된다고 설명한다.
그렇기 때문에 로봇 시스템을 사용하여 전기 촉매적 이산화탄소 변환을 작동하여 이를 단순화하고 작동 요구 사항을 충족시키는 것이 매우 바람직하다.
그러나 아직 해결해야 할 큰 장애물이 하나 있다. 올해 초 New Scientist의 보고서에 따르면 가스를 응축하는 데 상당한 양의 열이 필요하기 때문에 달의 서리가 내린 대기를 고려할 때 이산화탄소를 액화시키는 것은 어려운 일이다.
그럼에도 불구하고, 미래의 우주 임무를 위해 달의 흙을 빨아들이고 산소와 로켓 연료를 뿜어내는 시스템에 대한 전망은 감질나는 아이디어이다. 현재로서는 더 많은 연구가 필요하다.
