Jak woda zachowuje się w warunkach grawitacji Księżyca?

Woda w warunkach grawitacji Księżyca zachowuje się inaczej niż na Ziemi. Naukowcy przeprowadzili eksperyment, aby sprawdzić, jak zmienione warunki wpływają na przepływ cieczy i co może to oznaczać dla uprawy roślin.

Grawitacja Księżyca zmienia zachowanie wody

Uprawa roślin będzie miała kluczowe znaczenie, gdy astronauci zaczną zamieszkiwać obecnie planowane bazy na Księżycu. Mogą one dostarczać żywność, tlen i lekarstwa, a także pomagać w oczyszczaniu wody i recyklingu odpadów, dzięki czemu staną się niezbędne dla rozwoju działalności człowieka na Srebrnym Globie.

W ramach nowego badania naukowcy z University of Louisiana at Lafayette, Florida Institute of Technology i NASA Ames Research Center sprawdzili, jak woda zachowuje się w warunkach księżycowej grawitacji. Na powierzchni Srebrnego Globu jest ona sześciokrotnie słabsza niż na Ziemi. Naukowcy chcieli ustalić, jakie może to mieć znaczenie dla nawadniania roślin. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie „Microgravity Science and Technology”.

Naukowcy zaobserwowali wyraźne różnice w zachowaniu badanych cieczy w warunkach księżycowej grawitacji. Wskazują, że większe znaczenie dla przepływu wody ma tam napięcie powierzchniowe. W efekcie ciecz nie przepływa tak swobodnie jak na Ziemi. Oznacza to, że systemy służące do podlewania roślin na Księżycu mogą wymagać odmiennej konstrukcji niż rozwiązania stosowane na naszej planecie.

Eksperyment odtworzył warunki księżycowej grawitacji

W ramach badania specjaliści przeprowadzili specjalny eksperyment podczas lotu Blue Origin New Shepard 29 w lutym 2025 roku. W jego czasie testowali trzy różne ciecze – czystą wodę, 30-procentowy roztwór gliceryny oraz roztwór soli – aby sprawdzić, jak zachowa się menisk, czyli zakrzywiona powierzchnia cieczy wewnątrz pojemnika, w warunkach symulowanej księżycowej grawitacji. Lot trwał zaledwie około 10 minut, a podczas opadania statek przez około dwie minuty obracał się, symulując warunki panujące na Srebrnym Globie.

Księżycowy grunt utrudnia wchłanianie wody

Zrozumienie zachowania wody na powierzchni Księżyca ma znaczenie dla możliwości uprawy roślin. Nierównomierne nawadnianie może ograniczać dostępność tlenu i negatywnie wpływać na ich wzrost. Dodatkowym problemem jest gleba naturalnego satelity Ziemi, złożona z bardzo drobnego pyłu i fragmentów skał, która słabo pochłania wodę.

Połączenie ograniczonego przepływu wody z jej słabym wchłanianiem przez księżycowy grunt stanowi wyzwanie dla uprawy roślin. Naukowcy zaobserwowali, że roztwór gliceryny ułatwiał przemieszczanie się wody, co otwiera możliwość dalszych badań nad dodatkami zwiększającymi jej wchłanianie i dostępność dla roślin.

Specjaliści mają zamiar wykorzystać eksperyment jako punkt wyjścia do dalszych badań. Planują między innymi dłuższe eksperymenty, które pozwolą lepiej zweryfikować wpływ napięcia powierzchniowego, również bezpośrednio na powierzchni Księżyca.

Emil Gołoś