Тем, кто следит за различными проектами аддитивного строительства на Луне или Марсе, не может не прийти одна мысль: а как насчет кислорода? Как космонавты будут дышать, строя космические жилища будущего?  Чтобы решить проблему регулярной подачи кислорода на Луну, Европейское космическое агентство (ЕКА) изучает возможность создания завода по экстракции кислорода, который будет опираться на технологии, уже существующие на Земле. Metalysis утверждает, что кислород является побочным продуктом процесса очистки металла, который он использует для производства металлических порошков для 3D-печати. Хотя раньше этот кислород не применялся на нашей родной планете, компания поняла, что он может служить важным целям в космосе.

Лунная пыль или лунный реголит - это тонкий слой горной породы, покрывающий Луну, и мало чем отличается от земных минералов. Он состоит из 45 процентов кислорода, связанного с металлами, такими как железо и титан. Процесс извлечения кислорода известен как электролиз расплавленной соли. Минералы помещаются в расплавленную соль хлорида кальция, нагретую до 950 ° C в специализированной камере перед подачей электрического тока. Кислород притягивается к аноду, оставляя металлические порошки.

«Несколько лет назад мы поняли, что кажущийся неважным побочный продукт нашего наземного процесса добычи полезных ископаемых может иметь далеко идущие применения в освоении космоса», - говорит Ян Меллор, управляющий директор Metalysis. «Мы с нетерпением ждем продолжения исследования с ЕКА и нашими промышленными партнерами, как подготовить наши земные технологии к космосу».

ЕКА смогло продемонстрировать, что этот процесс может быть применен к реголиту, в январе 2020 года, когда оно установило прототип кислородной установки в Лаборатории материалов и электрических компонентов Европейского центра космических исследований и технологий (ESTEC), базирующейся в Нордвейке, Нидерланды.

«В Metalysis кислород, образующийся в процессе, является нежелательным побочным продуктом и вместо этого выделяется в виде диоксида углерода и монооксида углерода, что означает, что реакторы не предназначены для того, чтобы выдерживать сам кислородный газ», - сказала Бет Ломакс из Университета Глазго, работающий над проектом. «Таким образом, нам пришлось переработать версию ESTEC, чтобы иметь возможность получать кислород. Команда лаборатории очень помогла в установке и безопасной эксплуатации».

По ходу проекта команда изучает возможности сбора и хранения кислорода, а также возможности 3D-печати металлами, полученными в результате этого процесса. 

«Возможность получать кислород из ресурсов, найденных на Луне, очевидно, будет чрезвычайно полезна для будущих лунных поселенцев, как для дыхания, так и для местного производства ракетного топлива». Сказал научный сотрудник ЕКА Александр Мерисс. «И теперь у нас есть объект в эксплуатации, мы можем рассмотреть возможность его точной настройки, например, за счет снижения рабочей температуры, и в конечном итоге разработать версию этой системы, которая однажды сможет полететь на Луну и работать там».

Тем временем Metalysis совершенствует методику извлечения кислорода, чтобы произвести как можно больше газа, чтобы максимально использовать его в лунных приложениях. Модификации включают изменение электрического тока и реагентов для увеличения количества кислорода. В то же время они пытаются снизить температуру, необходимую для его производства, чтобы снизить затраты на энергию. Камера также будет уменьшена, чтобы ее можно было более эффективно отправлять на Луну.

Кроме того, ESA и Metalysis начали поиск внешних инженеров для разработки системы внутрипроизводственного мониторинга для отслеживания производства кислорода. Общая цель проекта - создать пилотную установку, которая могла бы устойчиво работать на Луне, а первая демонстрация технологии запланирована на середину 2020-х годов.

Автор Майкл Молич-Хоу 

Источник