Europejska Agencja Kosmiczna planuje wyprodukować pierwszy tlen na Księżycu

Ten artykuł jest częścią Future Explored, cotygodniowego przewodnika po technologii zmieniającej świat. Takie historie możesz dostawać prosto do swojej skrzynki odbiorczej w każdy czwartek rano Zapisz się tutaj.

Maszyna do wytwarzania tlenu na Księżycu leci w kosmos.

Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) jest budowa urządzenia Aby sprawdzić, czy astronauci mogą wykorzystać bogactwo uwięzionego w nich tlenu księżycowy regolit (Warstwa kurzu i skał pokrywająca powierzchnię księżyca).

Oczekuje się, że urządzenie dotrze na Księżyc do 2025 roku, a jeśli zadziała zgodnie z oczekiwaniami, agencja planuje rozszerzyć technologię, budując fabrykę tlenu na Księżycu w 2030 roku.

Oprócz umożliwienia ludziom oddychania, może również pomóc w produkcji paliwa dla statków kosmicznych.

dlaczego to ma znaczenie: Europejska Agencja Kosmiczna ma nadzieję wylądować pierwszych astronautów na Księżycu przed końcem lat 30. XX wieku, a jej celem jest ustalenie długoterminowej obecności na powierzchni Księżyca.

Może to doprowadzić do poważnych przełomów naukowych, które zmienią nasze rozumienie wszechświata i naszego w nim miejsca. Może również przygotować ludzkość do załogowych misji na Marsa i dalej, prowadząc do kolejnych przełomowych odkryć.

„[The moon is] Muzeum 4,5 miliarda lat historii Układu Słonecznego… z materią pochodzącą ze Słońca, ale także z przestrzeni międzyplanetarnej”, David Parker, dyrektor Human and Robotic Exploration w Europejskiej Agencji Kosmicznej, Powiedział w 2019 roku.

„Dzięki misjom Apollo w zasadzie poszliśmy do sklepu z pamiątkami w muzeum, wzięliśmy kilka rzeczy i wróciliśmy z powrotem, a następnie porzuciliśmy je na 50 lat… Jeśli naprawdę chcemy zbadać Księżyc, musimy zostać tam przez tygodnie i miesiące w czas.”

Życie na Ziemi (księżycowy): Astronauci są silni, ale nie mogą się bez nich obejść jedzenieA wodai tlen, więc musimy się upewnić, że mają wystarczająco dużo, gdy są na Księżycu – plus wystarczająco paliwo na misję powrotną.

Uwięziony w księżycowym regolicie wystarcza tlenu, by teoretycznie utrzymać 8 miliardów ludzi przez ponad 100 000 lat.

Jednak wysłanie tych zasobów z Ziemi na Księżyc byłoby bardzo kosztowne, ponieważ każda dodatkowa uncja ładunku na rakiecie zwiększa jej koszt.

Na szczęście — pomimo braku życia, wody w stanie ciekłym lub atmosfery — Księżyc ma już część tego, czego astronauci potrzebują do przetrwania. Korzystając z nich zasoby lokalnemożemy obniżyć koszty eksploracji kosmosu.

Problem w tym, że dostęp do zasobów nie będzie łatwy. Jest teoria wystarczająca ilość tlenu Na Księżycu przewożą 8 miliardów ludzi przez ponad 100 000 lat, ale są uwięzieni w środku księżycowy regolit.

Pomysł: W 2019 badacze dowód Potrafią wydobywać tlen z symulowanego księżycowego regolitu tu na Ziemi.

Ta technika polega na umieszczeniu żyrandoli w misce ze stopioną solą, a następnie przepuszczeniu przez nią prądu elektrycznego. Oprócz uwolnienia tlenu z wiązań chemicznych, proces ten pozwala na ekstrakcję użytecznych stopów metali, które astronauci mogą wykorzystać do produkcji materiałów budowlanych.

Jednak uruchomienie technologii w laboratorium jest o wiele łatwiejsze niż na Księżycu, więc w 2021 r. Europejska Agencja Kosmiczna wezwała kilka grup do zaprojektowania urządzenia zasilanego energią słoneczną do wydobywania tlenu, który mógłby wysłać go na Księżyc do 2025 r. część misja demonstracyjna.

Prototyp „potrzebowałby sposobu na szybkie pobranie próbek z powierzchni i przetransportowanie ich do obszaru przygotowania, przed załadowaniem reaktora, który ostatecznie wychwytuje tlen”. Powiedział David Benz, inżynier systemów w Concurrent Design Facility Europejskiej Agencji Kosmicznej: „Na każdym kroku musimy mierzyć i analizować to, co dzieje się na Księżycu”.

Urządzenie musiało być także kompaktowe, energooszczędne i zdolne do wydobycia od 50 do 100 gramów tlenu z regolitu (około 70% tego, co było dostępne) w ciągu 10 dni – aby zapewnić, że proces można zakończyć w ciągu jednego 14 -dniowy okres światła dziennego na Księżycu.

szukać: ESA wybrała teraz maszynę zaprojektowaną przez zespół z Thales Alenia Space na czele do misji demonstracyjnej i będzie teraz współpracować z grupą nad zbudowaniem maszyny.

Jeśli prototyp będzie działał zgodnie z oczekiwaniami podczas demonstracji, Europejska Agencja Kosmiczna planuje zbudować większą wersję na Księżycu w latach 30. XX wieku. Roślina ta będzie produkować tlen do oddychania przez astronautów i paliwo rakietowe.

„Zdolność do wydobywania tlenu ze skalistego księżyca, wraz z użytecznymi minerałami, zmieni zasady eksploracji Księżyca, umożliwiając międzynarodowym odkrywcom przygotowującym się do powrotu na Księżyc, aby „żyć z dala od Ziemi” bez polegania na długich i drogich dostawach lądu linie, powiedział Baines.

Bardzo nam się podoba! Jeśli masz komentarz na temat tego artykułu lub masz radę dotyczącą przyszłej historii Freethink, napisz do nas na [email protected].