A Hold újabb titka: Természetes nanogyárakat találtak a túlsó oldalon

Amikor 2024-ben a kínai Csang-o–6 misszió mintavevő egysége landolt a Hold túlsó oldalán, a tudósok abban reménykedtek, hogy a talajminták v...

Amikor 2024-ben a kínai Csang-o–6 misszió mintavevő egysége landolt a Hold túlsó oldalán, a tudósok abban reménykedtek, hogy a talajminták választ adnak égi kísérőnk geológiai múltjára.

Arra azonban senki sem számított, hogy a holdporban olyan struktúrákat találnak, amelyeket eddig az emberi technológia csúcsának, és kizárólag steril, földi laboratóriumokban előállítható anyagoknak hittünk.

A Jilin Egyetem kutatói nagy felbontású elektronmikroszkópos vizsgálatok során egylapú szén nanocsöveket azonosítottak a mintákban. Ez a felfedezés alapjaiban írja felül azt, amit a természet "gyártási" képességeiről és a Hold kémiai dinamizmusáról gondoltunk. (1)

A szén nanocsövek – ezek az ultravékony, szalmaszálhoz hasonló, egyetlen atomvastagságú falból álló hengerek – különleges tulajdonságaikról híresek. Rendkívüli szakítószilárdságuk és kiváló elektromos vezetőképességük miatt a modern technológia alapkövei, legyen szó érintőképernyőkről vagy nagy hatékonyságú akkumulátorokról.

Az 1990-es évekbeli felfedezésük óta a tudósok meg voltak győződve arról, hogy ezek a komplex szerkezetek nem jöhetnek létre spontán módon a természetben. A földi előállításukhoz ugyanis extrém precizitás, vákuumkamrák, szigorúan ellenőrzött hőmérséklet és speciális fémkatalizátorok, például nikkel vagy kobalt szükségesek. A Hold túlsó oldala azonban bebizonyította, hogy a világűr kietlen környezete valójában egy gigantikus, vad nanogyár.

A kutatók szerint a nanocsövek kialakulásához a Holdon egyfajta "kozmikus erőszak" vezetett. A folyamat nem a laboratóriumok steril nyugalmában, hanem mikrometeoritok becsapódása, korai vulkáni tevékenység és a napszél állandó bombázása közepette ment végbe. Amikor a nagy sebességű becsapódások során keletkező intenzív hő elpárologtatta a napszélből és a meteoritokból származó szenet, a lehűlő gázfelhőben a holdi vasrészecskék léptek fel katalizátorként.

Ahelyett, hogy egyszerű korom keletkezett volna, az atomok rendezett csövekké álltak össze a becsapódási kráterek szélein. Bár többrétegű nanocsöveket már találtak a földi kőszénben vagy jégmintákban, az egylapú változatok természetes jelenléte eddig elképzelhetetlennek tűnt.

Ez a tudományos áttörés messze túlmutat a puszta érdekességen, hiszen alapjaiban változtathatja meg a jövőbeli űrkutatási stratégiákat. Ha a Hold talaja eleve tartalmaz ilyen fejlett alapanyagokat, a leendő holdbázisok lakóinak talán nem kell minden egyes szenzort vagy akkumulátor-alkatrészt a Földről szállítaniuk.

Az "in situ" erőforrás-felhasználás, vagyis a helyi anyagok feldolgozása a kulcsa a mélyűri felfedezéseknek. A felfedezés arra utal, hogy a Hold felszíne kémiailag sokkal aktívabb, mint azt korábban feltételeztük, és a holdporban rejlő lehetőségek kiaknázása megnyithatja az utat a helyben gyártott elektronikai eszközök előtt.

A felfedezésnek a földi ipar számára is van tanulsága. Ha a természet képes ilyen kifinomult nanostruktúrákat létrehozni "piszkos" és szélsőséges körülmények között, az új ötleteket adhat a mérnököknek a nanocsövek olcsóbb és hatékonyabb földi előállítására. A Hold túlsó oldala tehát nemcsak a múltunkról mesél, hanem egy olyan technológiai jövő felé mutat, ahol a határ a csillagos ég – vagy éppen az alattunk lévő por. (2)

(1) - https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanol
(2) - https://interestingengineering.com/science