Info Astronomy - Cepat atau lambat, manusia akan mulai mengeksplorasi Bulan untuk jangka waktu yang lama, bukan sekadar mengunjungi lalu pulang. Namun, agar bisa mendukung hal itu, kita perlu setidaknya menghasilkan oksigen untuk bernapas di Bulan. Menariknya, di Bulan ternyata ada oksigen!
Sayangnya, oksigen di Bulan bukan dalam wujud gas yang bisa kita hirup seperti di Bumi. Bulan memiliki atmosfer yang sangat tipis dan sebagian besar terdiri atas hidrogen, neon, dan argon saja. Jika kita berada di permukaan Bulan tanpa baju astronaut, kita akan mati karena tidak bisa bernapas.
Lalu, di mana oksigen di Bulan itu? Rupanya, menurut penelitian terbaru, oksigen di Bulan terperangkap di dalam regolit — lapisan batu dan debu halus yang menutupi permukaan Bulan. Jika kita bisa mengekstrak oksigen dari regolit di Bulan, apakah itu cukup untuk mendukung kehidupan manusia di Bulan?
Melimpahnya Oksigen
Oksigen dapat ditemukan pada banyak mineral di tanah dan bebatuan di sekitar kita. Dan Bulan sendiri sebagian besarnya terbentuk dari batuan yang sama yang bisa kita temukan di Bumi (walaupun dengan jumlah material yang sedikit lebih banyak yang berasal dari meteor).
Mineral seperti silika, aluminium, besi, dan magnesium oksida mendominasi lanskap Bulan. Semua mineral ini mengandung oksigen, tetapi tidak dalam bentuk yang dapat dihirup oleh paru-paru kita sebagai makluk hidup.
Di Bulan, mineral ini ada dalam beberapa bentuk berbeda, seperti terperangkap di batuan keras, debu, kerikil, dan batu yang menutupi permukaannya. Material ini dihasilkan dari tumbukan begitu banyak meteorit yang menabrak permukaan Bulan selama ribuan tahun terakhir.
 |
| Kredit foto: NASA |
Mengekstrak Oksigen di Bulan
Regolit Bulan terdiri dari sekitar 45% oksigen. Namun, oksigen itu terikat erat ke dalam mineral yang disebutkan di atas. Untuk memutuskan ikatan yang kuat itu, kita memerlukan energi.
Tahukah kamu tentang elektrolisis? Di Bumi, proses ini biasa digunakan di bidang manufaktur, seperti untuk memproduksi aluminium. Arus listrik dilewatkan melalui bentuk cair aluminium oksida (biasa disebut alumina) melalui elektroda, untuk memisahkan aluminium dari oksigen.
Nah, kalau di Bumi biasanya oksigen diproduksi sebagai produk sampingan, hal itu berbeda dengan di Bulan, di mana oksigen akan menjadi produk utama dan aluminium (atau logam lain) yang diekstraksi akan menjadi produk sampingan.
Elektolisis bisa dibilang merupakan proses yang cukup mudah, tetapi ada satu hal yang menarik: Proses ini butuh begitu banyak energi. Agar bisa berkelanjutan, elektrolisis di Bulan nantinya perlu didukung oleh energi Matahari atau sumber energi lain yang tersedia di Bulan.
Mengekstraksi oksigen dari regolit Bulan juga membutuhkan peralatan industri yang substansial. Kita harus terlebih dahulu mengubah oksida logam padat menjadi bentuk cair, baik dengan memanaskannya, atau panas yang dikombinasikan dengan pelarut atau elektrolit. Kita sudah memiliki teknologi untuk melakukan ini di Bumi, tetapi memindahkan peralatan ini ke Bulan – dan menghasilkan energi yang cukup untuk menjalankannya – akan menjadi tantangan besar.
Seberapa Banyak Oksigen di Bulan?
Katakanlah kita berhasil melakukan elektrolisis oksigen dari regolit Bulan, kira-kira berapa banyak oksigen yang tersedia di Bulan? Jawabannya, ternyata cukup banyak!
Untuk bisa mendapatkan perkiraan jumlahnya, mari sepakat dulu untuk mengabaikan oksigen yang terikat di material batuan keras Bulan yang lebih dalam, dan kita hanya mengelektrolisis oksigen pada regolit yang mudah diakses di permukaan Bulan saja.
Dari regolit Bulan, setiap meter kubiknya rata-rata mengandung 1,4 ton mineral, termasuk sekitar 630 kilogram oksigen. Manusia sendiri perlu menghirup sekitar 800 gram oksigen sehari untuk bertahan hidup. Jadi, 630 kilogram oksigen cukup untuk satu orang tetap hidup selama sekitar dua tahun (atau bahkan lebih).
Sekarang mari kita asumsikan kedalaman rata-rata regolit di Bulan adalah sekitar 10 meter, dan bayangkan kita dapat mengekstrak semua oksigen dari sini. Itu berarti, 10 meter teratas permukaan Bulan akan menyediakan oksigen yang cukup untuk mendukung 8 miliar orang di Bumi selama sekitar 100.000 tahun!
 |
| Kredit foto: Wikimedia Commons |
Terlepas dari jumlah oksigen yang sangat fantastis di Bulan, hal ini masih akan tergantung pada seberapa efektif kita berhasil mengekstrak dan menggunakan oksigen di sana.
Misi manusia ke Bulan di masa yang akan datang bisa saja membangun habitat yang bisa melindungi dari radiasi luar angkasa karena atmosfer Bulan yang tipis, lalu melakukan ekstraksi mineral dari regolit Bulan untuk menghasilkan oksigen di dalam habitatnya.
Sumber:
- https://sciencex.com/news/2021-11-moon-layer-oxygen-sustain-billion.html
- https://www.sciencealert.com/moon-s-surface-has-enough-oxygen-to-keep-billions-alive-for-100-000-years
- https://sites.wustl.edu/meteoritesite/items/the-chemical-composition-of-lunar-soil/
- https://www.nasa.gov/pdf/166504main_Survival.pdf
- https://www.space.com/18067-moon-atmosphere.html
Sumber Jurnal:
- Rasera, J. N., Cilliers, J. J., Lamamy, J. A., & Hadler, K. (2020). The beneficiation of lunar regolith for space resource utilisation: A review. Planetary and Space Science, 186, 104879.