Kyslík se řadí přímo tam nahoru jako jeden z nejdůležitějších zdrojů pro použití při průzkumu vesmíru. Nejen, že je to kritická součást raketového paliva, je také nutné, aby astronauti dýchali kdekoli mimo zemskou atmosféru. Dostupnost tohoto bohatého zdroje není problém – je široce dostupný v celé sluneční soustavě. Jedním z nejrozšířenějších míst je lunární regolit, tenká vrstva materiálu, která tvoří povrch Měsíce. Obtížnost pramení z jedné ze zvláštností kyslíku – váže se téměř na všechno.
Přibližně 45 % hmotnosti regolitu tvoří kyslík, ale je spojený na materiály jako je železo a titan. Aby bylo možné využít jak kyslík, tak materiály, na které je navázán, musí být odděleny. A britská společnost s podporou od Evropská kosmická agentura , začala testovat techniku k posouzení její potenciální účinnosti na Měsíci.
Společnost, tzv Metalýza , již vyrábí stroje vázané na Zemi, které jsou schopny izolovat kovy ve vázaných konfiguracích s kyslíkem. V novém kroku společnost použila svůj proces k extrakci kyslíku a kovů ze simulovaného lunárního regolitu, což je nejlepší proxy zde na Zemi pro skutečnou půdu na Měsíci.
Video UT ukazuje, jak využití zdrojů in-situ, včetně vytváření kyslíku z regolitu, může způsobit revoluci ve zkoumání vesmíru.
Experiment fungoval dobře, i když bude vyžadovat určité jemné doladění, aby se zvýšilo množství uvolněného kyslíku. Tento proces ponoří materiál obsahující kyslík do lázně roztavené soli a poté vede elektrický proud přes kombinovanou sůl a regolit. Elektrický náboj umožňuje kyslíku rozbít své vazby s kovy, které jej drží ve formě oxidu, a ty pak mohou volně migrovat a shlukovat se na nabité elektrodě. Poté zůstane směsný kovový prášek.
Tento kov, pokud je správně zapřažen, může být použit v systémech nanášení materiálu, jako je 3D tisk, ale zatím je to umístění vozíku před koně. Provedený experiment Metallysis, který probíhá ve specializované komoře velikosti pračky, je mimořádně energeticky náročný a zaměřuje se především na extrakci kovů. Všechny tři tyto charakteristiky musí být upraveny, má-li být proces efektivně využíván ve vesmíru.
Video popisující základní technologii Metallysis se zaměřením na těžbu kovů pro pozemský trh.
Kredit: Research & Impact na Sheffield Youtube
Samotná komora se bude muset zmenšit, aby se přiměřeně vešla do dalšího vybavení vázaného na prostor. Požadavky na energii budou muset klesnout, protože na Měsíci je velký nedostatek energie dostupné in situ. A protože kyslík je na Měsíci cennější než kovy, proces bude muset být vyladěn pomocí různých reaktantů, aby se z materiálu extrahovalo maximální množství kyslíku.
Výzkumníci ESA pracují na simulovaném experimentu s měsíčním prachem.
Kredit: ESA
Inženýři z metalýzy a ESA však mají ještě nějaký čas, než bude jejich proces potřeba na Měsíci. NASA je v současnosti ambiciózní Artemis programový plán je umístit osobu zpět na Měsíc za čtyři roky. Pokud existuje systém, který pro ně po příletu dokáže vytvořit raketové palivo a dýchatelný plyn, bude to skvělý krok k zajištění budoucích průzkumných misí z měsíčního povrchu.
Další informace:
ESA – Přeměna měsíčního prachu na kyslík
SpaceRef – Přeměna měsíčního prachu na kyslík
Objevit - Výroba vzduchu z měsíčního prachu: Vědci vytvořili prototyp lunárního kyslíkového závodu
Hlavní kredit: ESA