Как дышать лунным реголитом: новый метод извлечения кислорода
Кислород — один из важнейших ресурсов для освоения космоса. Он необходим как для создания ракетного топлива, так и для дыхания астронавтов. Этот элемент широко распространён в Солнечной системе, в частности, в лунном реголите — слое сыпучего материала на поверхности Луны. Проблема в том, что кислород в реголите прочно связан с другими элементами.
Около 45% массы реголита составляет кислород, но он находится в связанном виде с такими металлами, как железо и титан. Чтобы использовать и кислород, и сами металлы, их необходимо разделить. Британская компания Metalysis при поддержке Европейского космического агентства (ESA) начала тестирование технологии для решения этой задачи.
Компания адаптировала свой земной процесс извлечения металлов из оксидов. В эксперименте использовался имитатор лунного реголита — наиболее близкий аналог реального лунного грунта на Земле.
Как работает процесс:
- Материал, содержащий кислород, помещают в ванну с расплавленной солью.
- Через смесь соли и реголита пропускают электрический ток.
- Под действием заряда связи кислорода с металлами разрываются.
- Кислород мигрирует и собирается на заряженном электроде.
- В результате остаётся смешанный металлический порошок, пригодный, например, для 3D-печати.
Эксперимент прошёл успешно, но требует доработки для увеличения выхода кислорода. Установка размером со стиральную машину потребляет много энергии и ориентирована в первую очередь на извлечение металлов. Для применения в космосе необходимо:
- Уменьшить размеры установки.
- Снизить энергопотребление (на Луне с энергией проблемы).
- Перенастроить процесс на максимальное извлечение кислорода, а не металлов.
У инженеров Metalysis и ESA ещё есть время: программа NASA Artemis планирует высадку человека на Луну через четыре года. Система, способная производить на месте и ракетное топливо, и дыхательный кислород, станет ключевым шагом для будущих лунных миссий.