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
Natürlich muss es optimiert werden, um es für den Einsatz auf dem Mond geeignet zu machen (z. B. durch Reduzierung der Betriebstemperatur), aber der Prototyp funktioniert. Lomax und Meurisse arbeiten derzeit daran, Sauerstoff aus Faksimiles von Mondstaub zu extrahieren, 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, 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 ist in Form von Oxiden eingeschlossen, die sich im Staub als Mineralien oder Glas bilden. Um diesen Sauerstoff zu extrahieren, muss chemisch vorgegangen werden, wie von der ESA selbst beschrieben:
Die Sauerstoffextraktion von ESTEC erfolgt mit einer Methode namens „Flüssigsalzelektrolyse“. Dabei wird Regolith in einen Metallkorb mit geschmolzenem Calciumchloridsalz als Elektrolyt gegeben und auf 950 °C erhitzt. Bei dieser Temperatur bleibt der Regolith fest, es wird jedoch Sauerstoff 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 nutzt. Beth Lomax arbeitete während ihrer Doktorarbeit mit Metalysis zusammen und nutzt das Konzept nun bei ESTEC.
Sauerstoff speichern
Da Metalysis den entstehenden Sauerstoff als unerwünschtes Nebenprodukt behandelte, musste das System für die Erfassung und Messung optimiert werden. Derzeit leitet das System Sauerstoff in ein Abgasrohr ab, künftige Versionen werden jedoch 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).
