Tự túc là một thuật ngữ cực kỳ rộng. Chúng ta có thể lập luận rằng có, có nước trên Mặt trăng và có, có những cách khả thi để sản xuất điện theo cách tự bền vững, nhưng câu hỏi thực sự là, có những khu vực nào trên Mặt trăng có thể khả thi cho cả cùng lúc.
Bạn thấy đấy, nơi có khả năng nhất là nơi nước bề mặt hoặc gần mặt nước có thể tồn tại trên Mặt trăng và thích hợp để khai thác hàng loạt là vùng cực, vùng tối vĩnh viễn. Thật vậy, tàu vũ trụ Chandrayaan-1 của ISRO (Tổ chức nghiên cứu không gian Ấn Độ) đã phát hiện bằng chứng cho thấy nước bị khóa trong các khoáng vật regolith mặt trăng ở vùng cực nam mặt trăng, nước có khả năng bắt nguồn từ tiểu hành tinh và sao chổi tác động vào sâu trong lõi mặt trăng và được phóng thích nước magma gần bề mặt hơn. Bất kỳ nước ở dạng tự do nào trong các khu vực khác của Mặt trăng tiếp xúc với ánh sáng mặt trời và bức xạ mặt trời sẽ trực tiếp biến thành dạng khí của nó và với sự ion hóa sẽ làm mất các nguyên tử hydro, do đó, các nguyên tử hydro và oxy vẫn có thể xuất hiện ở một mức độ nào đó được đưa vào bề mặt lớp khoáng sản, khai thác có thể sẽ quá phức tạp ở đó.
Nhưng, bất cứ nơi nào bạn tìm thấy nguồn nước của mình, bạn vẫn sẽ cần rất nhiều điện để cung cấp năng lượng cho nhà máy chiết xuất của mình, sau đó sử dụng điện phân để tách nước phân tử thành các nguyên tử cấu thành của nó và nén nó trong điều kiện đông lạnh vào chất lỏng diatomic của chúng thích hợp làm các thành phần nhiên liệu đẩy, oxy lỏng diatomic (hoặc LOX) làm chất oxy hóa của bạn, và tăng gấp đôi lượng phân tử của hydro lỏng diatomic (hoặc LH2) làm nhiên liệu tên lửa của bạn. Vấn đề với điện là, trừ khi bạn tự mang theo và rất nhiều năng lượng cho bạn để cung cấp năng lượng cho các nhà máy của bạn, bạn có thể sẽ muốn sử dụng nó là năng lượng mặt trời, hoặc chạm vào regolith nhúng trong mặt trăng-3 (hoặc 3 He) và cung cấp năng lượng cho lò phản ứng nhiệt hạch Helium-3 thế hệ thứ ba của bạn. Xem ví dụ câu trả lời này của tôi trênThám hiểm không gian về cách đó có thể được thực hiện.
Vì vậy, câu hỏi hóc búa chính trong việc khai thác tài nguyên Mặt trăng, trong thời điểm hiện tại, vẫn là tìm kiếm nguồn nước đủ và có thể khai thác được, nơi cũng có những cách tự tạo ra điện cần thiết. Một lựa chọn mà tôi có thể nghĩ đến là tiếp xúc nhiều nhất với đường xích đạo Mặt trăng và trích xuất các đồng vị deuterium và tritium hydro, cũng như helium-3 từ regolith mặt trăng, tất cả chúng được nhúng vào đó từ Máy phóng xạ khối (CME). Oxy cần thiết có thể được tạo ra bằng cách nghiền nát các khoáng chất bị oxy hóa và để chúng ra mồ hôi với sự có mặt của đồng vị hydro vào nước bị ion hóa, và helium-3 có thể được sử dụng như đã đề cập trước đây để duy trì phản ứng tổng hợp tạo ra điện cần thiết để sau đó phá vỡ các phân tử nước thành các nguyên tử cấu thành của nó của hydro và oxy bằng phương pháp điện phân.
Bao nhiêu trong số các đồng vị hydro và heli này thực sự được nhúng vào regolith mặt trăng, và các trầm tích này tồn tại trong đó bao lâu, có thể tồn tại ở đó ít nhất một thời gian do điện tích tĩnh của regolith khi nó bị bắn phá bởi bức xạ Mặt trời, tuy nhiên đây là một câu hỏi hoàn toàn khác và hiện tại chúng tôi chưa thể trả lời. Nghiên cứu về môi trường ngoài vũ trụ và bụi là mục đích duy nhất của LADEE (Lunar At Khí quyển và Môi trường bụi), mà chúng tôi mới chỉ ra mắt ở đó. Chúng ta sẽ biết trong khoảng một năm nữa, liệu nó có thể cung cấp bằng chứng khoa học thuyết phục cho những lý thuyết mà tôi vừa đề cập.