Ein Team europäischer Forscher arbeitet an einem System, das aus simulierten Mondstaubproben atmungsaktiven Sauerstoff erzeugen kann.
"In der Lage zu sein, Sauerstoff aus Mondstaub zu gewinnen, wäre für zukünftige Kolonisten äußerst nützlich, sowohl zum Atmen als auch für die lokale Produktion von Raketentreibstoff."hat erklärt Beth Lomax, Chemiker an der Universität von Glasgow, in einer Pressemitteilung der Europäischen Weltraumorganisation (ESA).
Mit Hilfe seines Kollegen Alexandre MeurisseDie ESA-Forscherin Beth testet derzeit einen Prototyp-Generator, der möglicherweise zur Erzeugung von Sauerstoff aus Mondstaub führen könnte.
Das System wird derzeit im Labor für Materialien und elektrische Komponenten des Europäischen Zentrums für Weltraumforschung und -technologie (ESTEC) in Noordwijk, Niederlande, getestet.
Mondstaub Sauerstoff: Der Prototyp funktioniert
Sicher, es muss optimiert werden, damit es für den Einsatz auf dem Mond geeignet ist (zum Beispiel durch Verringern der Betriebstemperatur), aber der Prototyp funktioniert. Lomax und Meurisse arbeiten derzeit an und extrahieren Sauerstoff aus Mondstaub-Faksimiles. Angesichts der Zusammensetzung des Materials sind sie jedoch ziemlich zuversichtlich, dass ihr Ansatz auch mit tatsächlichem Mondstaub funktioniert.
Laut ESA bestanden die als Regolith bekannten Mondstaubproben, die während der Apollo-Missionen zur Erde zurückkehrten, zu etwa 40-45% aus Sauerstoff. ESTEC-Wissenschaftler entwickeln eine Technik, mit der dieser Sauerstoff aus dem Staub gedrückt werden kann.
Der Sauerstoff im Regolith wird in Form von Oxiden eingeschlossen, die sich als Mineralien oder Glas im Pulver bilden. Es ist notwendig, chemisch zu arbeiten, um diesen Sauerstoff zu extrahieren, wie von der ESA selbst beschrieben:
Die Sauerstoffextraktion von ESTEC erfolgt nach der Methode der "Salzschmelze-Elektrolyse". Dabei wird der Regolith in einen Metallkorb mit geschmolzenem Calciumchloridsalz gegeben, um als Elektrolyt zu dienen, der auf 950 ° C erhitzt wird. Bei dieser Temperatur bleibt der Regolith fest, aber Sauerstoff wird freigesetzt.
Um genau zu sein: Der Durchgang eines Stroms durch den in dieses Salz eingetauchten Regolithen bewirkt die Extraktion von Sauerstoff und die Umwandlung des Regolithen in verwendbare Metalllegierungen. Und es ist kein Zufall, dass dieser Prozess von entwickelt wurde Metalysis. Metalsys ist ein in Großbritannien ansässiges Unternehmen, das diese Technik zur Herstellung von Metallen und Legierungen verwendet. Beth Lomax hat sich während ihrer Doktorarbeit mit Metalysis zusammengetan und nutzt nun das Konzept bei ESTEC.
Sauerstoff speichern
Da Metalysis den entstehenden Sauerstoff als unerwünschtes Nebenprodukt behandelte, musste das System optimiert werden, um ihn einzufangen und zu messen. Gegenwärtig leitet das System Sauerstoff in ein Auspuffrohr ab, aber zukünftige Versionen werden in der Lage sein, Sauerstoff langfristig zu speichern.
Interessant ist auch der Ansatz von ESTEC zum Regolith, der sich nach Freisetzung seines Sauerstoffs in ein Metall verwandelt. Das Team untersucht derzeit verschiedene Möglichkeiten, um dieses Metall in einer Mondumgebung zu nutzen. Zum Beispiel durch Umwandlung in Verbindungen für den 3D-Druck (Ich habe vor einiger Zeit darüber gesprochen in einem Artikel von Beppe Grillos Blog).
