一组欧洲研究人员正在研究一种系统,该系统能够从模拟的月尘样品中产生可呼吸的氧气。
“能够从月球尘埃中获取氧气对于未来的殖民者来说非常有用,无论是用于呼吸还是在当地生产火箭燃料”,已说明 贝丝·洛玛克斯,格拉斯哥大学化学家, 欧洲航天局(ESA)的一份新闻稿中。
在同事的帮助下 亚历山大·穆里斯(Alexandre Meurisse)欧空局研究人员贝丝目前正在测试一种原型发电机,该发电机最终可能会从月球尘埃中产生氧气。
该系统目前正在位于荷兰诺德韦克的欧洲空间研究与技术中心(ESTEC)的材料和电气组件实验室进行测试。
月尘氧气:原型作品
当然,它需要进行优化以使其适合在月球上使用(例如通过降低其工作温度),但原型可以工作。洛马克斯和莫里斯目前正在研究从月球尘埃的复制品中提取氧气,但考虑到材料的成分,他们相当有信心他们的方法也适用于实际的月球尘埃。
据欧空局称,在阿波罗任务期间返回地球的被称为风化层的月球尘埃样本由大约 40-45% 的氧气组成。 ESTEC 科学家正在开发一种技术,可以将氧气从尘埃中排出。
风化层中的氧以氧化物的形式被捕获,氧化物在灰尘中以矿物质或玻璃的形式形成。正如欧洲航天局本身所描述的那样,需要通过化学方法来提取氧气:
ESTEC 的氧气提取是使用一种称为“熔盐电解”的方法进行的。它将风化层放入装有熔融氯化钙盐作为电解质的金属篮中,加热至 950°C。在此温度下,风化层保持固态,但会释放氧气。
确切地说: 电流通过浸入该盐中的风化层,引起氧气的提取并将风化层转化为可用的金属合金。这个过程的开发者并非巧合 Metalysis。 Metalsys 是一家总部位于英国的公司,使用该技术生产金属和合金。 Beth Lomax 在攻读博士学位期间与 Metathesis 合作,现在正在 ESTEC 开发这一概念。
储存氧气
由于 Metathesis 将产生的氧气视为不需要的副产品,因此必须优化系统以捕获和测量它。目前,该系统将氧气排入排气管,但未来的版本将能够长期储存氧气。
ESTEC 对风化层的处理方法也很有趣,因为它在释放氧气后会转变为金属。该团队目前正在研究在月球环境中利用这种金属的各种方法。例如,将其转化为用于 3D 打印的化合物(不久前我谈到过这个问题 在Beppe Grillo的博客上发表的文章中)。