Znajdź zawartość

W pościgu za ekologicznymi i odnawialnymi źródłami energii głównym źródłem wydaje się nasze słońce. Technologie ogniw fotowoltaicznych (nazywanych popularnie bateriami słonecznymi) są jeszcze mocno niedoskonałe, a naukowcy już szukają innych, ambitniejszych sposobów. Energia uchodzi ze słońca nie tylko pod postacią światła (czy ogólniej: promieniowania). Górne warstwy atmosfery naszej gwiazdy emitują ciągły strumień naładowanych cząstek elementarnych, nazywanych (niezupełnie słusznie) wiatrem. Niosą one ogromną energię, która czasem, zwłaszcza podczas burz słonecznych objawia nam się pod postacią zorzy polarnej lub zakłóceń łączności. Na ziemię wiatr słoneczny nie dociera, zatrzymuje go ziemskie pole magnetyczne, bez którego zresztą strumień cząstek mógłby być dla nas zabójczy. Ale w przestrzeni międzyplanetarnej? Japończykom udało się wykorzystać wiatr słoneczny do napędzania niewielkiej sondy kosmicznej, czy nie dałoby się w ten sposób przechwytywać większych ilości energii? Ależ dałoby się. Konkretne rozwiązanie, z wykorzystaniem wielkiego żagla, zaproponował zespół naukowców Washington State University. Według wyliczeń inżynierów zaledwie dziesięciometrowy żagiel, połączony trzystumetrowym miedzianym drutem z odpowiednim odbiornikiem, dawałby ilość energii wystarczającą do zaopatrzenia w energię tysiąca gospodarstw domowych. Satelitarna elektrownia wiatrowa, umieszczona pomiędzy Słońcem a Ziemią mogłaby dostarczyć miliard miliardów gigawatów mocy (miliard razy więcej niż obecne zapotrzebowanie ludzkości) - wystarczyłby do tego kilometrowej długości przewód i żagiel o przekątnej ośmiu i pół tysiąca kilometrów. Nie potrzebujemy aż tyle, ale łatwo się zorientować, że zbudowanie kosmicznej elektrowni zaspokajającej wszystkie nasze potrzeby jest w zasięgu ludzkiej technologii. Niestety, na wykorzystanie tego pomysłu nie ma co liczyć z jednego powodu - nikt nie ma pojęcia, jak skutecznie przesłać energię z satelity na powierzchnię ziemi. Jeden z pomysłów to wykorzystanie wiązki laserowej - ale przy takiej odległości straty w wyniku rozpraszania byłyby zbyt wielkie, no i pozostaje jeszcze problem konwersji energii świetlnej na elektryczną, czyli znów wracamy do ogniw fotowoltaicznych i podobnych technologii. Problem pozostaje jednak otwarty i kto wie, może kiedyś...

Czterdzieści lat po lądowaniu ludzi na Księżycu nasz satelita wciąż pozostaje mało zbadany, a ostatnio wręcz regularnie nas zadziwia. Wszystko to dlatego, że nareszcie zabrano się za systematyczne i porządne jego badanie. Nie tak dawno potwierdziły się doniesienia o sporej ilości wykrytej wody w księżycowym gruncie oraz że głębokie kratery mogą być prawdziwymi rezerwuarami wody. Teraz okazuje się, że najprawdopodobniej w polarnych kraterach Księżyca znajduje się... elektryczność. Przypomnijmy, że za powstawanie cząsteczek wody w księżycowej glebie miałyby być odpowiedzialne reakcje powodowane przez wiatr słoneczny - czyli rozrzedzony, ale nieustanny strumień cząstek: protonów i elektronów, emitowany przez Słońce. Ten sam wiatr słoneczny prawdopodobnie powoduje powstawanie w księżycowych kraterach ładunków elektrycznych, które mogą sięgać setek volt. Księżyc jest ustawiony względem Słońca w ten sposób, że wiatr słoneczny przepływa nad biegunowymi kraterami, ocierając się o ich krawędzie. Komputerowe symulacje pokazują, że taki strumień cząstek zachowuje się podobnie, jak zwykły ziemski wiatr: załamuje się na krawędziach i „zawiewa" do środka dolin i głębokich kraterów, sięgając ich dna. Różnie jednak zachowują się cząstki słonecznego wiatru, wielokrotnie lżejsze elektrony docierają w większości do dna i przeciwległej ściany krateru, przekazując im swój ujemny ładunek elektryczny. Dodatnio naładowane protony są znacznie cięższe i nie zmieniają tak bardzo kierunku lotu; wpadają do wewnątrz znacznie rzadziej, co powoduje nierównowagę i powstawanie na wewnętrznych ścianach krateru silnego ładunku elektrostatycznego. Wg symulacji najsilniejszy ładunek powstaje po zawietrznej stronie krateru. Oczywiście taki ładunek nie gromadzi się w nieskończoność. W końcu oddziaływanie ujemnego ładunku z dodatnimi cząstkami wiatru słonecznego spowoduje przepływ prądu i rozładowanie napięcia. Przewodnikiem dla takiego przepływu może być naładowany ujemnie i unoszący się księżycowy pył. Odkrycie to może wyjaśnić niektóre zjawiska widziane przez astronautów programu Apollo. Orbitujący w Module Dowodzenia widzieli delikatne rozbłyski światła na księżycowym horyzoncie podczas wschodu Słońca. Pozostawione w dolinie Taurus-Littrow przez misję Apollo 17 instrumenty Lunar Ejecta i Meteorite Experiment rejestrowały uderzenia pyłu podczas przekraczania linii terminatora (kiedy wiatr słoneczny wieje poziomo ponad gruntem), które mogły być spowodowane takim właśnie rozładowywaniem się ładunków. Kiedy wreszcie ponowna misja załogowa na Księżyc dojdzie do skutku, takie zgromadzone w kraterach i dolinach ładunki elektryczne mogą być niebezpieczne dla elektronicznego wyposażenia, a być może nawet ludzi. Dlatego konieczne jest ich wcześniejsze zbadanie. W najbliższym czasie naukowcy biorący udział w projekcie Dynamic Response of the Environment at the Moon (DREAM) z NASA Lunar Science Institute chcą przeprowadzić dokładniejsze, trójwymiarowe symulacje efektu „elektryzowania się" kraterów i dowiedzieć się dokładniej, jak rozłożenie ładunków przebiega w rzeczywistości.

Dotychczas uważano, że woda znajdująca się na Księżycu jest zamknięta w postaci lodu w niektórych miejscach Srebrnego Globu. Najnowsze dane wskazują jednak, że wody jest znacznie więcej i jest ona dość równomiernie rozłożona. To oznacza, że przyszłe ekspedycje naukowe będą mogły korzystać z księżycowej wody. Dane z trzech satelitów, które w ostatnich latach okrążyły Księżyc wskazują, że przynajmniej w niektórych jego rejonach pod powierzchnią znajduje się warstwa wody. Zespół naukowców z Brown University, University of Maryland i U.S. Geological Survey przeanalizował dane z pomiarów dostarczoncych przez sondy Cassini, Deep Impact i indyjską Chandrayaan 1. Instrumenty wszystkich pojazdów wykazały obecność powiązanych tlenu i wodoru w wielu miejscach Księżyca. Również tam, gdzie za dania temperatury sięgają punktu wrzenia wody. Najwięcej znaleziono je w pobliżu obu biegunów. Samo istnienie OH nie jest jeszcze mocnym dowodem występowanie wody. Może być to hydroksyl. Jednak badacze z University of Maryland znaleźli we wskazaniach sondy Deep Space dowody na występowanie zarówno wody jak i hydroksylu. Lori Feaga i Jessica Sunshine uważają, że w tonie gruntu można znaleźć około litra wody. Nawet w przyszłości pozyskanie tej wody może być trudne. Jest jednak i dobra wiadomość. Gdy powierzchnia Księżyca się ogrzewa, woda migruje w kierunku biegunów, gdzie koncentruje się w takich ilościach, że być może już teraz będzie użyteczna. Odpowiedź na pytanie, ile jest jej na biegunach, możemy poznać już wkrótce. NASA ma bowiem zamiar "zbombardować" Księżyc i przeanalizować uzyskane dzięki temu próbki. Uczeni nie wiedzą na pewno, skąd na Księżycu woda. Istnieje kilka możliwych odpowiedzi. Jedna z teorii zakłada, że mogła być ona przyniesiona przez komety. Z kolei inna mówi o meteorytach, których bombardowanie przyczyniło się do odsłonięcia zbiorników istniejących pod powierzchnią ziemskiego satelity. Możliwe też, że w tworzeniu wody ma udział wiatr słoneczny, składający się z wodoru i helu. Niewykluczone, że wodór wiąże się z obecnym w gruncie księżycowym tlenem.