Технология выплавки металлов, выделения воды, получения кислорода и других элементов из лунных пород /же сейчас обстоятельно обсуждается в научно-технической литературе, отрабатывается экспериментально и находит положительное решение для условий их получения на Луне.
Проводятся, например, опыты по получению воды и кислорода восстановлением расплавленных силикатов метаном; рассматриваются химические процессы и соответствующие энергетические затраты для выделения воды из различных пород и разложения ее на кислород и водород в солнечных печах. Как известно, земные вулканические породы содержат от 1 до 8 процентов воды, а наличие вулканических образований на Луне теперь уже не вызывает никаких сомнений.
Однако, к сожалению, в образцах грунта – привезенного с Луны кораблями «Аполлон» и станциями «Луна-16» и «Луна-20» – вода не обнаружена (за исключением небольшого ее количества в двух образцах); есть основания полагать, что этот факт имеет место лишь для поверхностных слоев лунных пород.
Обнадеживающие данные в этом отношении получены детекторами ионов, установленными на Луне экипажами кораблей «Аполлон-12» и «Аполлон-14». 7 марта 1971 года детекторы зарегистрировали всплеск, который объясняется учеными выбросом п'аров воды из «лунного гейзера».
Рис. 6. Схема установки Звицкого для производства на Луне воды, кислорода, азота, продуктов питания и для других целей
Выброс паров воды совпал по времени с сейсмическими колебаниями, причем не было обнаружено ионов (например, ионов сернистого ангидрида), характерных для явлений вулканизма, что указывает, по-видимому, на факт истечения паров воды из трещин.
В связи с этим американский ученый доктор Джон Фримен, возглавляющий специальную исследовательскую группу, высказал предположение о возможности существования на Луне запасов воды и нефти.
Достаточно полно рассматриваемый вопрос решается в проекте американского физика Ф. Звицкого, предложившего комплексную установку для получения на Луне воды, кислорода и выращивания продуктивных растений. Общая схема установки показана на рис. 6 (зеркала автоматически следят за положением Солнца). Из карбоната кальция и лунных пород, содержащих воду, при температуре около 3000° С выпаривается вода и освобождается углекислый газ. Перегретый водяной пар (до его конденсации в воду) может быть направлен в турбину для выработки электроэнергии, углекислый газ поступает в теплицу с продуктивными растениями, из которой кислород, создаваемый растениями, подается, например, в жилые помещения.
В солнечном коллекторе с температурой порядка 4000° С из карбоната кальция можно выделить кислород, углерод и окись углерода. По расчетам Звицкого, солнечный коллектор площадью около 1 квадратного метра может обеспечить получение примерно 300 литров кислорода в час, а коллектор диаметром 5 метров – до 25 литров воды в сутки.
РОЛЬ И ВОЗМОЖНОСТИ АВТОМАТИЧЕСКИХ СТАНЦИИ И ОБИТАЕМЫХ БАЗ В ИЗУЧЕНИИ И ОСВОЕНИИ ЛУНЫ
При решении указанных задач автоматическим станциям отводятся, по всей вероятности, три основные функции: снабжение с Земли (научным оборудованием, машинами, материалами), проведение научных и прикладных исследований в широких масштабах на поверхности Луны и доставка с нее на Землю информационных материалов. И если – по мере роста самостоятельности обитаемых лунных баз – первая задача будет постепенно терять свое определяющее значение, то роль второй функции едва ли будет уменьшаться – вернее, будет возрастать.
Автоматические станции на Луне, как и всюду в космосе, будут являться разведчиками и основными «работниками» новых осваиваемых областей. Эта их особая и весьма важная роль определяется вполне очевидными трудностями, с которыми сталкивается человек в своей внеземной деятельности, требующей создания сложного комплекса систем жизнеобеспечения.
В связи с этим применение научных лунных станций, имеющих автоматическое оборудование и обеспечивающих поддержание необходимого для их работы режима, явится весьма эффективным в решении целого ряда вопросов. Во-первых, автоматические станции помогут изучению всей поверхности Луны, свойств и состава ее наружных слоев, некоторых ее характеристик как небесного тела. Во-вторых, они проведут исследования, имеющие прикладной характер: картографирование поверхности, поиск полезных ископаемых, определение тепловых, радиационных и других параметров Луны, важных для выбора методов и форм ее освоения. Кроме того, автоматические станции начнут исследования, имеющие практический интерес для жителей 3,емли (например, в области метеорологии) и большое значение для некоторых наук (главным образом для астрономии, физики, биологии, геохимии).