Międzynarodowy zespół naukowców, w skład którego weszli badacze z Politechniki Wrocławskiej, opracował technologię ekstrakcji wody z regolitu księżycowego w warunkach laboratoryjnych. To kluczowy krok we wspieraniu eksploracji Układu Słonecznego.
Projekt LUWEX („Validation of Lunar Water Extraction and Purification Technologies for In-Situ Propellant and Consumables Production”) rozpoczął się w listopadzie 2022 r. i trwał dwa lata. Pracami kierowali badacze z Niemieckiego Centrum Aeronautyki i Kosmonautyki (DLR) w Bremie. W skład grupy weszli także naukowcy z Uniwersytetu Technicznego w Brunszwiku (Niemcy) i Politechniki Wrocławskiej oraz przedstawiciele firm Liquifer Systems Group (Austria), Thales Alenia Space (Włochy) i Scanway Space (Polska).
Celem projektu było opracowanie innowacyjnej technologii do pozyskiwania, oczyszczania i monitorowania jakości wody z regolitu księżycowego. Pozyskana w ten sposób woda może być łatwo przechowywana i bezpośrednio wykorzystywana jako środek do spożycia.
Regolit to w uproszczeniu zwietrzała, luźna skała pokrywająca Ziemię oraz inne skaliste planety i księżyce. Powstaje w wyniku oddziaływania długotrwałych procesów fizycznych i chemicznych. Aby symulować księżycowy regolit zawierający lód, naukowcy stworzyli w laboratorium mieszankę, łącząc syntetyczny regolit księżycowy z drobinami lodu. Lód użyty w eksperymencie powstał w wyniku błyskawicznego zamrożenia drobnych kropelek wody w ciekłym azocie. W efekcie powstały kuliste cząsteczki o średnim promieniu 2,4 mikrometra — około jednej dwudziestej grubości ludzkiego włosa.
Cały proces ekstrakcji i oczyszczania wody został zweryfikowany eksperymentalnie w Comet Physics Laboratory w Brunszwiku, unikalnym obiekcie zaprojektowanym w celu odtworzenia warunków panujących na powierzchni Księżyca.
Naukowcy z Politechniki Wrocławskiej i specjaliści z Thales Alenia Space byli odpowiedzialni za oczyszczenie wyekstrahowanej wody, tak aby jej jakość spełniała rygorystyczne wymagania dotyczące użytkowania przez ludzi i produkcji paliwa rakietowego.
Udział zespołu z PWr polegał na zaprojektowaniu i wykonaniu podsystemu do analizy jakości wody oraz zintegrowaniu go z całym układem. Pomiar dokonywany jest w dwóch punktach: przed i po układzie oczyszczania wody dając informację w zakresie wydajności podsystemu oczyszczania ale także pełniąc rolę układu monitorującego jej jakość w czasie rzeczywistym.
Projekt LUWEX był finansowany w ramach programu ramowego Unii Europejskiej – Horyzont Europa, a jego wartość to blisko 1,5 mln euro. stanowi ważny kamień milowy w badaniach nad wykorzystaniem zasobów księżycowych.
Projekt został zrealizowany we współpracy z firmą JUMO. W badaniach wykorzystano m.in. czujniki przewodności JUMO BlackLine CR-EC, cyfrowe sondy do pomiaru mętności JUMO ecoline NTU, elektrody pH JUMO tecline oraz wielokanałowe analizatory cieczy JUMO AQUIS touch P.
