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 vorteilhaft, sowohl zum Atmen als auch für die lokale Raketentreibstoffproduktion.“hat erklärt Beth Lomax, Chemiker an der Universität Glasgow, in einer Pressemitteilung der Europäischen Weltraumorganisation (ESA).
Mit Hilfe seines Kollegen Alexandre MeurisseDie ESA-Forscherin Beth testet derzeit einen Prototyp eines Generators, der schließlich zur Produktion 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, um es für den Einsatz auf dem Mond geeignet zu machen (zum Beispiel durch Reduzierung der Betriebstemperatur), aber der Prototyp funktioniert. Lomax und Meurisse arbeiten derzeit an Mondstaubfaksimiles und extrahieren Sauerstoff daraus, aber angesichts der Zusammensetzung des Materials sind sie ziemlich zuversichtlich, dass ihr Ansatz auch bei echtem Mondstaub funktionieren wird.
Laut ESA bestanden die als Regolith bekannten Mondstaubproben, die während der Apollo-Missionen zur Erde zurückkehrten, aus etwa 40-45 % Sauerstoff. ESTEC-Wissenschaftler entwickeln eine Technik, die diesen Sauerstoff aus dem Staub verdrängen kann.
Der Sauerstoff im Regolith ist 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 mit einer Methode namens "Flüssigsalzelektrolyse". Dabei wird der Regolith in einen Metallkorb mit geschmolzenem Calciumchloridsalz gegeben, das als Elektrolyt dient und 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 Regolith bewirkt die Extraktion von Sauerstoff und die Umwandlung des Regoliths in verwendbare Metalllegierungen. Und es ist kein Zufall, dass dieses Verfahren von entwickelt wurde Metalysis. Metalsys ist ein britisches Unternehmen, das diese Technik zur Herstellung von Metallen und Legierungen einsetzt. Beth Lomax hat während ihrer Doktorarbeit mit Metalysis zusammengearbeitet und nutzt das Konzept nun bei ESTEC.
Sauerstoff speichern
Da Metalysis den entstehenden Sauerstoff als unerwünschtes Nebenprodukt behandelte, musste das System optimiert werden, um ihn einzufangen und zu messen. Zurzeit leitet das System Sauerstoff in ein Auspuffrohr ab, aber zukünftige Versionen werden in der Lage sein, Sauerstoff langfristig zu speichern.
Interessant ist auch ESTECs Herangehensweise an Regolith, das sich nach Abgabe seines Sauerstoffs in ein Metall umwandelt. Das Team untersucht derzeit verschiedene Möglichkeiten, dieses Metall in einer Mondumgebung nutzbar zu machen. Zum Beispiel durch Umwandlung in Compounds für den 3D-Druck (Ich habe vor einiger Zeit darüber gesprochen in einem Artikel von Beppe Grillos Blog).
