Volgens Chinese onderzoekers kunnen stofjes uit de maanbodem ons helpen om ter plekke brandstof en zuurstof te maken.

Als de mensheid straks bases op de maan heeft, is het natuurlijk niet handig als we continu spul vanaf de aarde moeten aanvoeren om de boel daar draaiende te houden. Liever maken we ter plekke de zuurstof die je astronauten inademen en de brandstof die de apparatuur nodig heeft. En dat kan ook, stellen materiaalwetenschapper Yingfang Yao van de Nanjing-universiteit in China en collega’s. Met dank aan de zon én de maan.

Brandstof uit astronautenadem

Yao en zijn team analyseerden allereerst de bodemmonsters die de lander Chang’E-5 meebracht van de maan, met behulp van elektronenmicroscopen en röntgenstraling. Daaruit bleek dat de monsters ten opzichte van eerdere Apollo-samples relatief veel ijzer en magnesium bevatten, en vrij weinig silicium- en aluminiumverbindingen.

De volgende vraag die ze tackelden, was: als je met zonne-energie watermoleculen opsplitst in waterstof en zuurstof, kunnen de stofjes uit de maanmonsters dan helpen die reactie sneller te laten verlopen? Ja, zo bleek.

Het waterstof dat je zo wint, kun je vervolgens gebruiken om, weer met behulp van stofjes uit de maanbodem, koolstofdioxide – die bijvoorbeeld wordt uitgeademd door astronauten – om te zetten in onder andere methaan. Dat gas zou dan als brandstof kunnen dienen.

Koolstofdioxide uit de ‘lucht’

Wel geven Yao en collega’s in hun wetenschappelijke artikel, gepubliceerd in Joule, toe dat de processen die ze beschrijven “niet helemaal kunnen voldoen aan de eisen om buiten de aarde te kunnen overleven”. Daarvoor blijft de werking van het maanstof toch wat te zeer achter bij wat vergelijkbare stoffen hier op aarde klaarspelen. Om daar wat aan te doen, willen ze gaan kijken of ze het maansample kunnen omvormen tot een materiaal dat de klus beter kan klaren.

Verder zegt de niet bij het onderzoek betrokken MIT-wetenschapper Michael Hecht tegenover New Scientist dat de Chinese onderzoekers nog wel wat andere hordes te nemen hebben. Zo gaan ze ervan uit dat je vloeibaar koolstofdioxide op de maan zo uit de ‘lucht’ kunt halen bij temperaturen van -173 graden Celsius. Volgens Hecht werkt dat niet zo. “Op de maan betekent een koude temperatuur niet dat je koolstofdioxide kunt condenseren. Daarvoor moet je warmte afvoeren.”

Ruimtevaarttijdperk

Yao lijkt echter vol goede moed. “Onze strategie levert een scenario op voor een duurzaam en betaalbaar buitenaards onderkomen”, zegt hij in een persbericht.

En daar gaan we volgens hem zeker behoefte aan krijgen, als de bemenste ruimtevaartindustrie de komende jaren een hoge vlucht neemt. “Zoals we in de zeventiende eeuw het Zeilvaarttijdperk hadden, begint nu het Ruimtevaarttijdperk”, zegt Yao. “Maar als we het buitenaardse écht op grote schaal willen gaan verkennen, moeten we wel manieren verzinnen om de hoeveelheid vracht te verkleinen. Wat betekent dat we zo min mogelijk afhankelijk moeten zijn van voorraden afkomstig van de aarde, en in plaats daarvan buitenaardse bronnen moeten benutten.”