At finde ud af, hvordan man indånder månernes regolith

Ilt rangerer lige deroppe som en af ​​de vigtigste ressourcer til brug i rumudforskning. Ikke alene er det en kritisk komponent i raketbrændstof, det er også nødvendigt for astronauter at trække vejret overalt uden for Jordens atmosfære. Tilgængeligheden af ​​denne rigelige ressource er ikke et problem – den er bredt tilgængelig i hele solsystemet. Et sted, hvor det er særligt udbredt, er måneregolith, det tynde materialelag, der udgør månens overflade. Vanskeligheden kommer fra en af ​​iltens særheder - den binder sig til næsten alt.

Cirka 45 % af vægten af ​​regolith er oxygen, men det er bundet til materialer som jern og titanium. For at udnytte både ilten og de materialer, den er bundet til, skal de adskilles. Og et britisk firma, med støtte fra European Space Agency, er begyndt at teste en teknik til at bedømme dens potentielle effektivitet på månen.

Virksomheden, kaldet Metalyse, laver allerede jordbundne maskiner, der er i stand til at isolere metaller i bundne konfigurationer med oxygen. I et nyt trin, virksomheden brugte sin proces til at udvinde ilt og metaller fra simuleret måneregolith, som er den bedste proxy her på Jorden for faktisk jord på månen.

Forsøget fungerede godt, vil dog kræve en vis finjustering for at øge mængden af ​​frigivet ilt. Processen nedsænker det iltholdige materiale i et bad af smeltet salt og fører derefter en elektrisk strøm gennem det kombinerede salt og regolit. Den elektriske ladning tillader oxygen at bryde dens bindinger med metallerne, der holder den i oxidform, og de er så frie til at migrere og samles ved en ladet elektrode. Et blandet metalpulver efterlades derefter.

Dette metal, hvis det udnyttes korrekt, kan det bruges i materialeaflejringssystemer såsom 3-D-print, men indtil videre er det at sætte vognen foran hesten. Eksperimentet Metallyse udførte, som foregår i et specialiseret kammer på størrelse med en vaskemaskine, er ekstraordinært magtkrævende, og fokuserer primært på metaludvinding. Alle tre af disse egenskaber skal ændres, hvis processen skal bruges effektivt i rummet.

Selve kammeret bliver nødt til at krympe for at passe rimeligt sammen med andet rumbundet udstyr. Strømkravene skal ned, da der er en alvorlig mangel på energi tilgængelig in situ på månen. Og da ilt er mere værdifuldt end metaller på månen, processen skal justeres med forskellige reaktanter for at udtrække den maksimale mængde ilt fra materialet.

Metalysis og ESA's ingeniører har dog stadig lidt tid, før deres proces er nødvendig på månen. NASAs nuværende ambitiøse Artemis-programplan er at placere en person tilbage på månen om fire år. Hvis der er et system, der kan skabe raketbrændstof og åndbar gas til dem ved ankomsten, det vil være et stort skridt i retning af at sikre fremtidige udforskningsmissioner fra månens overflade.