• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Funderar på hur man andas månens regolit

    ESA-forskare arbetar med det simulerade måndammsexperimentet. Kredit:ESA

    Syre rankas precis där som en av de viktigaste resurserna för användning i rymdutforskning. Det är inte bara en kritisk komponent i raketbränsle, det är också nödvändigt för astronauter att andas var som helst utanför jordens atmosfär. Tillgängligheten av denna rikliga resurs är inte ett problem – den är allmänt tillgänglig i hela solsystemet. En plats där det är särskilt utbrett är månregolit, det tunna materialskiktet som utgör månens yta. Svårigheten kommer från en av syrgas egenheter - det binder till nästan allt.

    Cirka 45 % av regolitens vikt är syre, men det är bundet till material som järn och titan. För att kunna utnyttja både syret och de material som det är bundet till måste de separeras. Och ett brittiskt företag, med stöd från Europeiska rymdorganisationen, har börjat testa en teknik för att bedöma dess potentiella effektivitet på månen.

    Företaget, kallas Metalys, tillverkar redan jordbundna maskiner som kan isolera metaller i bundna konfigurationer med syre. I ett nytt steg, företaget använde sin process för att extrahera syre och metaller från simulerad månregolit, vilket är den bästa proxyn här på jorden för faktisk jord på månen.

    Experimentet fungerade bra, kommer dock att kräva viss finjustering för att öka mängden syre som frigörs. Processen sänker det syrehaltiga materialet i ett bad av smält salt och leder sedan en elektrisk ström genom det kombinerade saltet och regoliten. Den elektriska laddningen tillåter syre att bryta dess bindningar med metallerna som håller det i oxidform, och de är sedan fria att migrera och samlas vid en laddad elektrod. Ett blandat metallpulver lämnas sedan kvar.

    UT-video som visar hur resursanvändning på plats, inklusive att skapa syre från regolit, kan revolutionera rymdutforskningen.

    Denna metall, om den utnyttjas på rätt sätt kan den användas i materialavlagringssystem som 3D-utskrift, men än så länge är det att sätta vagnen framför hästen. Experimentet som Metalys utförde, som äger rum i en specialiserad kammare lika stor som en tvättmaskin, är extraordinärt makthungrig, och fokuserar främst på metallutvinning. Alla tre av dessa egenskaper måste modifieras om processen ska kunna användas effektivt i rymden.

    Själva kammaren måste krympa för att passa ihop med annan utrymmesbunden utrustning. Kraftbehovet kommer att behöva minska eftersom det finns en allvarlig brist på energi tillgänglig på plats på månen. Och eftersom syre är mer värdefullt än metaller på månen, processen måste anpassas med olika reaktanter för att extrahera den maximala mängden syre från materialet.

    Video som beskriver Metalysis grundläggande teknologi, med fokus på metallutvinning för den jordbundna marknaden. Kredit:Research &Impact på Sheffield

    Metalysis och ESA:s ingenjörer har fortfarande lite tid på sig innan deras process skulle behövas på månen. NASA:s nuvarande ambitiösa Artemis-programplan är att placera en person tillbaka på månen om fyra år. Om det finns ett system som kan skapa raketbränsle och andningsgas åt dem vid ankomst, det kommer att vara ett stort steg mot att säkra framtida utforskningsuppdrag från månens yta.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com