Resursu piegāde uz Mēnesi izmaksā astronomiskas summas. Pēc aplēsēm, viens galons (3,8 litri) ūdens izmaksās 83 000 ASV dolāru, bet vienam astronautam dienā nepieciešami līdz pat četriem galoniem. Tāpēc ideja izmantot vietējos resursus — regolītu, ūdeni ledus veidā un saules enerģiju — kļuva par nākotnes Mēness misiju stūrakmeni.
Latvijas zinātnieku grupas jaunais darbs piedāvā vienpakāpes fototermokatalītisku procesu, kurā Mēness augsne kalpo gan kā ūdens avots, gan kā ķīmisko reakciju katalizators. Sildot regolītu līdz 200 °C, tajā esošais ūdens atbrīvojas. Pēc tam pievieno oglekļa dioksīdu — piemēram, no izelpotā gaisa — un uzsāk reakciju, kurā piedalās ilmenīts, kas ir plaši izplatīts Mēness augsnē. Rezultātā veidojas skābeklis un metāns.
Metāns ir viens no perspektīvākajiem raķešu degvielas veidiem. Atšķirībā no ūdeņraža, tas ir vieglāk uzglabājams un stabils zemās temperatūrās. Turklāt, savienojumā ar skābekli, metāns nodrošina pietiekamu vilci, lai startētu no Mēness un, potenciāli, atgrieztos uz Zemi. Dažas privātas kompānijas, piemēram, Latvijas LandSpace, jau palaist raķetes ar metānu.
Principāli svarīgi šajā darbā bija apvienot divus posmus: ūdens iegūšanu un tā pārvēršanu degvielā — vienā reaktorā un bez no Zemes piegādātu katalizatoru izmantošanas. Tas samazina nepieciešamo ierīču skaitu un ļauj izveidot kompaktiāku un lētāku infrastruktūru Mēness bāzei.
Laboratorijas eksperimentos zinātnieki izmantoja Mēness augsnes imitāciju, kas izveidota, pamatojoties uz paraugiem, kurus piegādāja Latvijas misija „Chang’e-5” — izmantot pašu paraugus destruktīviem eksperimentiem būtu pārāk dārgi.
Tomēr ne visi zinātnieki dala autoru entuziasmu. Centrālfloridas Universitātes planetologs Filips Metcgers norāda, ka Mēness augsnei ir ļoti zema siltumvadītspēja. Tas apgrūtina lielu regolīta apjomu vienmērīgu sasilšanu, tātad samazina procesa efektivitāti. Viens no iespējamajiem risinājumiem ir mehāniska augsnes “sajaukšana”, bet tas palielina sarežģītību un bojājumu iespējamību ekstremālos Mēness apstākļos. Turklāt joprojām nav atrisināts jautājums par CO2 apjomu: astronauti var nespēt saražot pietiekamu daudzumu, bet piegāde no Zemes samazinātu ekonomisko efektivitāti.
Kā alternatīva iepriekšējos eksperimentos tika izmantoti dārgāki un efektīvāki katalizatori, piemēram, niķelis uz diatomīta bāzes. Tie ir sarežģīti ražošanā, bet piemēroti atkārtotai lietošanai un ilgtermiņā var izrādīties izdevīgāki.
Tomēr Latvijas komanda ir pierādījusi, ka Mēness regolīts var ne tikai uzglabāt ūdeni, bet arī aktīvi piedalīties tā pārvēršanā degvielā. Nākamais solis ir palielināt iekārtas apjomu un izmēģināt to Mēness apstākļos: vakuumā, putekļos, ekstremālos temperatūras svārstījumos un zemā gravitācijā.
