歐空局的原型工廠展示未來宇航員如何從月球土壤中獲取氧氣
據外媒New Atlas報導,月球沒有可供呼吸的氧氣,這顯然是未來宇航員將面臨的障礙,因此弄清楚如何在月球上獲得氧氣將至關重要。現在,歐洲航天局的研究人員已經創建了一種原型設備,該設備可以從月球上最常見的東西-月塵中製造出氧氣。
自從阿波羅任務返回樣本以來,科學家對月塵-更正式地稱為月球風化土壤-進行了廣泛的研究。然後,科學家們能夠對這些東西進行逆向工程,從而弄清楚未來的宇航員如何使它們工作,包括用月球表層的風化土壤來建造月球基地的可行性,甚至利用它們在陰暗的夜晚儲存熱量。
這些先前的研究表明,氧氣是月球風化土壤中含量最高的元素,佔40%至45%。問題是,它不完全是可呼吸的形式–氧氣被鎖定在氧化物礦物質中。
但是,歐洲太空研究與技術中心(ESTEC)的研究人員現已開發出一種原型工廠,可以從月球土壤中提取出可用的氧氣。該設備使用一種稱為熔融鹽電解的方法,該方法涉及將月塵添加到一碗熔融的氯化鈣鹽中,該鹽已被加熱到950°C(1742°F)。
即使在這種極端溫度下,硬脂石也保持固體。然後,將電流施加到混合物,將氧氣從粉塵中抽出。熔融鹽的作用類似於電解質,使氧氣穿過其中,然後聚集在陽極上,可以在其中收集使用。該版本可作為概念證明,並且通過進一步完善過程,有一天可以將類似的設備發送到月球,以幫助維持人類在那裡的可持續存在。
該研究的作者Beth Lomax表示:“無論是在呼吸還是在當地生產火箭燃料方面考慮,能夠從月球上發現的資源中獲取氧氣對未來的月球定居者而言都將大有裨益。”
氧氣並不是從月球土壤中提取出的唯一潛在有用的產品。一旦去除了重要的氣體,剩下的東西就會包含幾種不同金屬的混合物,這可能對宇航員有用。
該研究的作者Alexandre Meurisse表示:“這是另一個有用的研究領域,以了解可以從中生產出最有用的合金,以及將它們應用於何種用途。例如,它們可以直接進行3D打印,還是需要精煉?金屬的精確組合將取決於在哪裡從月球上獲得重礦物的位置-區域之間會存在很大差異。”
該團隊計劃繼續對設計進行微調,希望在未來幾年內啟動並運行一個試驗工廠。