Учёные впервые добыли кислород из лунного грунта солнечным светом

Как дышать на Луне, если там нет атмосферы? Ответ может лежать прямо под ногами будущих астронавтов. Лунный грунт — реголит — на 40–45% по массе состоит из кислорода. Проблема в том, что этот кислород намертво связан в минералах и не годится для дыхания в своём природном виде. Но исследователи из французской лаборатории PROMES-CNRS впервые количественно доказали: солнечный свет, сфокусированный зеркалом, способен выжечь кислород из имитатора лунной почвы — без каких-либо привозных реагентов.

Работу провела группа под руководством Стефана Абанадеса (Stéphane Abanades) и Сильвена Рода (Sylvain Rodat) с участием аспиранта Жака Робино (Jack Robinot) в лаборатории PROMES-CNRS, расположенной на территории крупнейшей в мире солнечной печи в Одейо (Odeillo), Французские Пиренеи. Исследование опубликовано в 2026 году и поддержано Французским космическим агентством CNES и Европейским космическим агентством ESA.

Солнечная печь в горах вместо лунной базы

Идея проста: если нагреть лунный грунт до очень высокой температуры в вакууме, минералы начнут распадаться и выделять газообразный кислород. На Луне есть и вакуум (нет атмосферы), и мощный солнечный свет (нет облаков и рассеивания) — два идеальных условия для такого процесса. На Южном полюсе Луны солнце освещает поверхность до 90% времени.

Для проверки на Земле учёные использовали параболические зеркала диаметром два метра, способные сконцентрировать солнечный свет в 10 000 раз. В фокусе такого зеркала — точке размером около 2 сантиметров — температура превышает 3 000°C. Таблетку из имитатора лунного грунта поместили в эту точку внутри вакуумной камеры. Через 15 минут центр таблетки расплавился, а через 30 минут с поверхности пошёл голубой шлейф газа — испарялись оксиды, высвобождая кислород.

«Мы впервые количественно оценили выход кислорода при солнечном пиролизе реголита. Эти значения дают первую экспериментальную точку отсчёта», — пояснил Робино. Помимо кислорода, побочным продуктом оказались металлические сплавы — потенциальный строительный материал для лунной базы.

Зачем это нужно и кто ещё работает над лунным кислородом

Доставка одного килограмма груза на Луну обходится примерно в 1,2 миллиона долларов. Каждый литр кислорода, произведённый на месте, — это литр, который не нужно везти с Земли. Кислород необходим не только для дыхания: он используется как окислитель ракетного топлива, что делает его ключевым ресурсом для любых полётов с Луны дальше — например, к Марсу.

Конкуренция в этой области нарастает. Основные подходы к извлечению лунного кислорода и их текущий статус:

• Солнечный вакуумный пиролиз (PROMES-CNRS, Франция): нагрев грунта сфокусированным солнечным светом в вакууме. Не требует привозных реагентов. Работает с любым составом грунта. Впервые доказана осуществимость в 2025–2026 гг. Необходимо повысить выход кислорода и снизить давление в реакторе.
• Карботермическое восстановление (Sierra Space, США): грунт нагревают с углеродом, кислород высвобождается в ходе химической реакции. В сентябре 2024 года компания впервые извлекла кислород из имитатора лунного грунта в автоматическом режиме внутри вакуумной камеры NASA в Космическом центре Джонсона.
• Электролиз расплавленного грунта (ESA / Университет Глазго): через расплавленный реголит пропускают электрический ток, разделяя его на кислород и металлы. Чистота кислорода в тестах достигла 96%, но процесс требует значительных затрат энергии — 10–20 кВт на килограмм кислорода.
• Водородное восстановление (NASA, несколько лабораторий): реголит обрабатывают водородом при высокой температуре, получая воду, которую затем расщепляют на кислород и водород. Водород используется повторно. Технология хорошо изучена, но требует привоза водорода.

Когда это станет реальностью

Программа NASA Artemis предполагает возвращение людей на Луну и создание постоянной базы к 2030 году. Параллельно Китай и Россия развивают проект Международной лунной исследовательской станции (ILRS) с аналогичными сроками. В обоих случаях производство кислорода на месте — одна из ключевых технологий, без которой долгосрочное пребывание невозможно.

Французский метод привлекателен своей простотой: он не требует ничего, кроме грунта и солнца, — ресурсов, которые на Луне в избытке. Однако путь от лабораторной демонстрации до работающего лунного реактора ещё долог. Учёные из PROMES-CNRS планируют в ближайших экспериментах снизить давление в камере до уровня, максимально приближённого к лунному вакууму, и повысить эффективность извлечения кислорода.

«Настоящая задача — не извлечь кислород. Настоящая задача — встроить это в устойчивую и масштабируемую инфраструктуру», — резюмирует Елена Торрес, технический директор компании LunaTech Solutions.