Holdi oxigént holdi kőzetből!

Vegyünk egy mély lélegzetet, és fújjuk ki. Megint egy hír, hogy az Ausztrál Űrügynökség holdjárója, a következő műszeres űrmisszió során a Hold felszínén „bányászik”, vagyis összegyűjti a holdport, a regolithot, és a NASA berendezéséhez szállítja, amely a begyűjtött porból oxigént termel.

Ez az első hallásra meglepő hír talán nem is annyira lehetetlen. Főleg a földi, de a holdi ásványok is nagyon sok oxigént tartalmaznak. Emlékezzünk csak az iskolában tanultakra: a kvarc az szilícium-dioxid, és még a mészkő képlete is dereng: „cé-a-cé-ó-három”, vagyis mindkettőben több mint az alkotórészek fele oxigén. A modern ásványtan ezért úgy fogalmaz, hogy az ásványok kémiai összetételében tapasztalható változatossága abból fakad, hogy a rácsba rendeződő sok oxigénatom között milyen más kémiai elem – vagy elemek – helyezkednek el. Az oxigént tartalmazó ásványok összetételbeli változékonysága mellett a kristályrács-szerkezeteik különbsége oda vezethető vissza, hogy az oxigén közé vegyülő más atomok mérete szétfeszíti-e a szabályos, kockákból álló rácsot, és az új fajta rács milyen szabályos térkitöltést (kristályrácsot) tesz lehetővé. Szóval oxigén az van elég. Már csak energia kell, hogy a kristályrácsokat felbontsuk, az atomok közötti kötéseket feltörjük, és máris előállt az oxigén. Melléktermékként szilícium, vas, alumínium, vagyis csupa olyasmi keletkezik, ami még jól jöhet egy a Holdon berendezkedő kolónia számára.

A megtermelt oxigénből sajnos nem lehet olyan légkört létrehozni a Holdon, mint amilyen a Földön van. Ennek nem az az oka, hogy nem tudunk elegendő oxigént előállítani, hanem az, hogy a légkör elszökik. Ennek megértéséhez megint csak az iskolás emlékekre hagyatkozhatunk: a gázokban, így a légkörben is, a gáz részecskéi, molekulái egyenesen repülnek, majd ütköznek egymással, ekkor irányt váltanak. Amit mi hőmérsékletnek érzékelünk, az szoros összefüggésben van a gázmolekulák sebességével. A szobahőmérsékletű levegő molekulái néhány száz méter/másodperc sebességgel repülnek. Ha levegőt juttatnánk a Holdra, akkor a Hold napsütötte oldalán levő, felmelegedő légkörben a gázmolekulák sebessége elérné a több kilométer/másodperces sebességet. Ez a sebesség viszont elegendő ahhoz, hogy egy felfelé repülő molekulát a Holdnak a földinél gyengébb gravitációs mezeje már ne tudjon visszahúzni, és a molekula megszökjön a Holdról. Így a Hold rövid idő alatt elveszítené a teljes, mesterségesen előállított légkörét is.

Ha nem is légkörként, de a szkafanderben, a kutatóbázison, a jövőbeli Holdváros fedett utcáin, vagy akár rakéta-hajtóanyagként jól jön majd az a kis oxigén…