Chociaż Księżyc nie ma atmosfery, ma duże zapasy tlenu zmieszanego z pyłem na powierzchni w postaci tlenków.
W zeszłym roku naukowcy opublikowali artykuł dotyczący usuwania tlenu z pyłu księżycowego (regolitu); Pierwsza prototypowa wytwórnia tlenu podejmie teraz próbę ekstrakcji na większą skalę.
Jeśli ta metoda zadziała, może zapewnić ludziom ważne zasoby do pomocy w przyszłych misjach na Księżycu, a być może nawet umożliwi założenie długoterminowych baz i kolonii na naszym satelicie.
P. Carril / ESA
„Posiadanie własnego sprzętu pozwala nam skupić się na wytwarzaniu tlenu, mierząc go spektrometrem mas, tak jak jest on pozyskiwany z symulatora regolitu” – mówi chemik Beth Lomax z University of Glasgow w Szkocji.
„Zdolność do pozyskiwania tlenu z zasobów znajdujących się na Księżycu będzie oczywiście niezwykle korzystna dla przyszłych osadników księżycowych, zarówno do oddychania, jak i do lokalnej produkcji paliwa rakietowego”.
Obiekt utworzony w Europejskim Centrum Badań Kosmicznych i Technologii Europejskiej Agencji Kosmicznej w Holandii będzie wykorzystywał metodę opracowaną przez Lomax i jej współpracowników.
Na podstawie próbek księżycowego regolitu – luźnego pyłu, skał i brudu z powierzchni Księżyca – wiemy, że ten materiał jest rzeczywiście bogaty w tlen. Tlen stanowi 40 do 45 procent masy regolitu.
Używając repliki księżycowego regolitu wykonanego na Ziemi, zwanego księżycowym regolitem, próbowano dowiedzieć się, jak wydobywać tlen. Zespół Lomaxa zmienił wszystko, używając techniki zwanej elektrolizą stopionej soli.
Najpierw regolit umieszcza się w siatkowym koszu. Dodaje się chlorek wapnia, elektrolit, i mieszaninę ogrzewa się do około 950 stopni Celsjusza, czyli temperatury, w której materiał nie topi się. Następnie przykładany jest prąd elektryczny. To wydobywa tlen i przenosi sól do anody, skąd można ją łatwo usunąć.
Lomax i in., Planetary and Space Science, 2019
Ta metoda może wydobyć do 96% tlenu z regolitu; Dodatkową korzyścią jest to, że materiał pozostały po tym procesie to mieszanina stopów metali.
„To kolejna pożyteczna linia badań, aby dowiedzieć się, które z nich są najbardziej użytecznymi stopami, które można wytworzyć i które zastosowania można wybrać” – mówi naukowiec Alexander Meuress z Europejskiej Agencji Kosmicznej.
Ostatecznym celem jest oczywiście stworzenie obiektu, który mógłby operować na samym Księżycu przy użyciu prawdziwego księżycowego regolitu, a nie symulatora.
„ESA i NASA wracają na Księżyc z misjami, tym razem na stałe” – powiedział Tommaso Gidini, kierownik ds. Konstrukcji, mechanizmów i materiałów w ESA.
„W związku z tym zmieniamy nasze podejście inżynieryjne do systematycznego wykorzystywania zasobów księżycowych in situ. Pracujemy … w pogoni za trwałą obecnością człowieka na Księżycu i być może pewnego dnia na Marsie.
Źródła: Zdjęcie: NASA
