Месец има обиље кисеоника и минерала, ствари које су неопходне за било коју цивилизацију која говори о свемиру. Проблем је што су заједно затворени у реголиту. Раздвајање ова два материјала пружит ће богатство критичних ресурса, али њихово раздвајање представља чворан проблем.
Месечев реголит варира од 2 метра (6,5 фт) дубоко у кобилим крајевима, до 20 метра (65 фт) дубоко у планинским пределима. За разлику од Земље, где је површина обликована и изграђена и биолошким и геолошким процесима, Месечев реголит је у великој мери састављен од распршених, разнесених фрагмената коре изазваних ударцима. Кисеоник и минерали су закључани у минералним оксидима и стакленим честицама створеним топлином удара.
Кисеоник је најзаступљенији елемент у Месечевом реголиту, који чини између 40-45% реголита по маси. Научници су годинама проучавали Инитутацију ресурса у Ситу (ИСРУ), покушавајући да пронађу методу за одвајање кисеоника од осталих елемената, како би искористили оба. Обично је за то потребно пуно енергије, што представља значајну баријеру.
Ново истраживање које је подржала Европска свемирска агенција описује методу за вађење кисеоника за коју није потребно толико енергије.
„Овај кисеоник је изузетно вредан ресурс, али се хемијски веже у материјалу као оксиди у облику минерала или стакла и због тога је недоступан за тренутну употребу“, објашњава истраживач Бетх Ломак са Универзитета у Гласгову, чији је докторски рад подржан је кроз ЕСА Иницијативу за умрежавање и партнерство, користећи напредна академска истраживања за свемирске апликације.
"Ово истраживање пружа доказ концепта да можемо извући и искористити сав кисеоник из лунарног реголита, остављајући потенцијално користан метални нус-производ", рекао је Ломак у саопштењу за јавност.
Метода екстракције се ослања на електролизу, о чему већина нас учи у средњој школи. Али овај метод користи растопљену сол као електролит.
"Обрада је обављена методом која се зове електролиза талине", рекао је Ломак. „Ово је први пример директне обраде праха у прах чврстог симулатора лунарног реголита који може извући готово сав кисеоник. Алтернативне методе екстракције лунарног кисеоника постижу знатно ниже приносе или захтевају топљење реголита при екстремним температурама већим од 1600 ° Ц. "
Овом методом се користи растопљена со калцијум хлорида као електролит. Симулирани реголит је смештен у мрежасту корпу и све је загревано на 950 Ц (1740 Ф.). На тој температури реголит остаје чврст. Тада се примењује струја, а кисеоник се извлачи и скупља на аноди. Остале методе екстракције захтевају загревање свега на 1600 Ц (2900 Ф), што повећава енергију.
Овом методом је током 50 сати извучено 96% кисеоника. Али за само 15 сати, успео је да извуче 75%. Пошто је кисеоника толико обилно у месечевом реголиту, ови резултати изгледају обећавајуће.
„Овај рад заснован је на ФЦЦ процесу - од иницијала његових проналазача са седишта у Кембриџу - који је британска компанија звала Металисис за комерцијалну производњу метала и легура“, рекао је Ломак.
Метализа је развила методу електролизе растопљене соли управо зато што је мање енергетски интензивна. Материјал који треба одвојити не мора да буде течан, тако да је потребно мање енергије. Они такође тврде да њихов систем не производи токсичне нус-производе.
"Радимо са Метализом и ЕСА-ом да би овај индустријски процес преточили у лунарни контекст, а досадашњи резултати су врло обећавајући", примећује Марк Симес, Бетх-ов супервизор доктора наука на Универзитету у Гласгову.
Доступност различитих минерала мења се у зависности од локације на Месецу. Има пуно посла на мапирању и истраживању месечевих ресурса.
Јамес Царпентер, службеник ЕСА-ове лунарне стратегије, коментарише: „Овај процес би лунарним досељеницима пружио приступ кисеонику за гориво и животну подршку, као и широком распону металних легура за производњу на лицу места - тачна сировина на располагању зависи од тога где Месец слете. "
Са ракетама за вишекратну употребу које су развиле компаније попут СпацеКс-а трошкови превоза материјала из Земљине гравитације су опали. Али то је још увек скупо. То може коштати десетине хиљада долара за превоз једног килограма до Месеца. Тај трошак значи да би било који реални планови за Месечеву постају или колонију финансијски били велики одливи.
Без начина да се извуку ресурси за гориво и изградњу и без извора кисеоника на Месецу, мало је вероватно да људи могу да успоставе било какву присутност тамо. Напредак технологије попут ове играће огромну улогу у будућности истраживања свемира.
Више:
- Саопштења за штампу: КИСИК И МЕТАЛ ИЗ ЛУНАРСКОГ РЕГОЛИТА
- Истраживачки рад: Доказивање одрживости електрохемијског процеса за истовремено вађење кисеоника и производњу металних легура из лунарног реголита
- НАСА: Коришћење ресурса у ситуацији
- Свемирски магазин: Скупљање ресурса из Сунчевог система. Коришћење ресурса у Ситу
