Bəşər uzun müddətdir Ayı yaşayış bazası üçün potensial məkan kimi nəzərdən keçirir. Lakin resursların Yer üzündən daşınması bu layihəni son dərəcə baha və mürəkkəb edir. Buna görə də dünyanın müxtəlif ölkələrindəki alimlər gələcək astronavtları hava, su və yanacaqla yerindəcə – Ayda mövcud olan materiallardan istifadə etməklə təmin etməyin yollarını axtarırlar.

Ay reqoliti – yəni toz və qaya qatı ilə örtülmüş səthi təbəqə – tərkibində müəyyən miqdarda su saxlayır, bu su mineralların içində "möhkəmlənmiş" vəziyyətdədir. Lakin bu suyun çıxarılması üsulları yüksək enerji sərfiyyatı və texnoloji çətinliklərlə müşayiət olunur. Bu cür yanaşmaları Ayın sərt şəraitində tətbiq etmək üçün əlverişli deyil.

Çinin Honqkonq Universitetindən Lu Vanın (Lu Wang) rəhbərlik etdiyi kimyaçı və mühəndislər komandası bu problemi əhəmiyyətli dərəcədə sadələşdirə biləcək bir həll yolu tapıb.

Tədqiqatçılar günəş enerjisi ilə işləyən, xammal kimi Ay torpağı və karbon qazından istifadə edən kompakt qurğu hazırlayıblar. Təcrübələrdə alimlər 2020-ci ildə Çinin “Çanye-5” missiyası tərəfindən Yerə gətirilmiş real Ay nümunələrindən və onların Yer üzərindəki oxşarlarından (tərkibi və teksturası baxımından Ay nümunələrinə bənzəyən süxurlar və materiallar) istifadə ediblər.

Qurğunun iş prinsipi kifayət qədər sadədir. Günəş istiliyi reqoliti elə temperaturadək qızdırır ki, tərkibindəki su (həm adsorbsion, həm də minerallarla bağlı formada) qaz halına keçir və toplanmaq üçün əlçatan olur. Sonra kimyəvi reaksiya başlayır: su və karbon qazı qarşılıqlı təsirə girir. Bu prosesdə torpaq katalizator rolunu oynayır.

Nəticədə üç mühüm məhsul alınır: oksigen, hidrogen və karbonmonoksid. Bunların hər biri ya yanacaq kimi, ya da həyatın təminatı üçün istifadə oluna bilər. Oksigen nəfəs almaq üçün lazımdır, hidrogen və karbonmonoksid isə raket yanacağının komponentləri kimi tətbiq oluna bilər.

Vanın sözlərinə görə, kimyəvi reaksiyada əsas rolu ilmenit (FeTiO₃) – titanlı dəmir filizi oynayır. Bu mineral Ay reqolitinin tərkibində nəzərəçarpacaq miqdarda mövcuddur və günəş işığının təsiri altında lazımi prosesləri sürətləndirə bilir. Yəni ilmenitin katalitik xüsusiyyətləri kimyəvi reaksiyanı əlavə reagentlərə və mürəkkəb avadanlıqlara ehtiyac olmadan günəş işığı altında effektiv edir.

Doğrudur, Van etiraf edir ki, hazırkı qurğu sadəcə ideyanı nümayiş etdirən kompakt nümunədir. Ay koloniyasını təmin edə biləcək tam işlək sistemə hələ çox var. Praktik istifadə üçün yetərli qədər qurğunun ölçüsünü böyütmək hələlik çox çətin tapşırıqdır. Həll olunmalı çoxlu sayda məsələ mövcuddur.

Xüsusilə də Ayda hökm sürən ekstremal şərait nəzərə alınmalıdır: temperaturun kəskin dəyişməsi (gecələr təxminən mənfi 173, gündüzlər isə müsbət 127 dərəcə), atmosferin olmaması, öldürücü günəş radiasiyası və zəif cazibə qüvvəsi. Əlavə çətinlik yaradan məqam isə elə Ay torpağının özü ilə bağlıdır, belə ki, onun bir tərkibli deyil, Ayın müxtəlif bölgələrində ciddi şəkildə fərqlənə bilər.

Daha bir çətinlik isə budur ki, Ayda demək olar ki, karbon qazının olmamasıdır. Halbuki reaktorun işə düşməsi üçün bu qaz tələb olunur. Onu yalnız astronavtların nəfəs verdiyi havadan əldə etmək olar. Bu səbəbdən qurğu yalnız bütün proseslərin bir-biri ilə əlaqəli olduğu qapalı sistem daxilində tam səmərəli işləyə bilər, yəni bir prosesin tullantısı digərinin resursuna çevrilməlidir.

Lakin qurğunun mövcud günəş enerjisindən istifadə etməsi və Yer üzündən mürəkkəb avadanlıq gətirmədən real Ay torpağı ilə işləməsi faktı belə, Ay elminin inkişafında yeni bir səhifə açır.