China gewinnt aus einer Tonne Mondstaub 50 Liter Wasser

Wasser ist lebensnotwendig. Um einen fremden Planeten oder einen Mond zu besiedeln, ist es daher notwendig, dass dort ausreichend Wasser zur Verfügung steht. Chinesische Forscher haben nun einen Weg gefunden, um Wasser aus dem Mondgestein und Mondstaub zu extrahieren, wie chinesische Medien berichten.

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Dabei ist das Wasser, also H2O, nicht direkt Teil des Mondgesteins. Stattdessen reagieren Wasserstoff und Sauerstoff chemisch miteinander, wodurch H2O gebildet wird. Dafür muss das Material auf mehr als 1.000 Grad erhitzt werden.

Sonnenwinde lagern Wasserstoff in Material ab

Die Forscher des Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering kamen auf die Methode, nachdem sie Gesteinsproben untersucht hatten, die die Mondsonde Chang'e 5 im Jahr 2020 zur Erde zurückgebracht hatte. Einige Mineralien darin - und zwar vor allem Titaneisen (FeTiO3) - enthalten große Mengen Wasserstoff. Dieser Wasserstoff stammt eigentlich von der Sonne und trifft seit Milliarden von Jahren in Form von Sonnenwinden auf den Mond, wo er sich in den Mineralien ablagert.

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Erhitzt man das Material auf mehr als 1.000 Grad Celsius, fängt es an zu schmelzen und der Wasserstoff reagiert mit dem Eisenoxid in den Mineralien. Es entstehen große Mengen an Wasserdampf, Eisen und keramisches Glas.

Gut 50 Liter Wasser pro Tonne Gestein

Bei Experimenten mit einem Gramm Mondgestein konnten durch die Methode 51 bis 76 Milligramm Wasser produziert werden. Mit einer Tonne Mondgestein wären hochgerechnet 51 bis 76 Liter Wasserausbeute möglich. "Das reicht, um 50 Personen einen Tag lang mit Flüssigkeit zu versorgen", sagen die Forscher. Damit beträgt die Wasserausbeute ca. 5 Prozent des Ausgangsgewichts.

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Auf Grundlage der Erkenntnisse experimentieren die Forscher nun, wie man Mondgestein so stark erhitzen kann, dass es zu schmelzen beginnt. Eine Möglichkeit wäre etwa, Sonnenlicht durch konkave Spiegel auf einen Punkt zu bündeln, ähnlich wie bei einem Sonnenwärmekraftwerk. Das als Nebenprodukt anfallende Eisen sowie das keramische Glas könnten als Baumaterialien für eine Mondbasis genutzt werden.

Wasser im Gestein ist nicht nutzbar

Die Gesteinsproben der Chang'e-5-Mission haben auch gezeigt, dass einige Mineralien im Mondgestein geringe Mengen von Wasser in Molekülform enthalten. Laut den Forschern seien diese Mengen allerdings nicht ausreichend, um sie zu extrahieren und nutzen zu können. Je nach Gesteinsart betragen sie 0,0001 bis 0,02 Prozent.

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Neben Trinkwasser könnten die Wasserressourcen auf dem Mond eines Tages auch als Treibstoff für Raumfahrzeuge - von Mondrovern bis Raketen - genutzt werden. Dabei muss das H20 allerdings durch Elektrolyse wieder in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt werden. Ein effizienter Weg, um den Wasserstoff direkt aus dem Titaneisen zu extrahieren, wurde bisher noch nicht gefunden.