英国公司将月球岩石转化为氧气和建材

2020-11-09 20:28:00

当宇航员在未来十年重返月球时,他们将更多地利用尘埃,而不是在尘埃上留下脚印。

一家英国公司赢得了欧洲航天局的一份合同,该公司将开发将月球尘埃和岩石转化为氧气的技术,留下铝、铁和其他金属粉末供月球建筑工人使用。

如果这个过程能够运行得足够好,它将为月球上的提取设施铺平道路,这些设施可以在月球表面制造氧气和有价值的材料,而不是不得不以高昂的成本将它们运送到太空。

总部位于谢菲尔德的Metalysis公司总经理伊恩·梅勒(Ian Mellor)说,“你从地球带到月球的任何东西都是你不想携带的额外重量,所以如果你能在原地制造这些材料,就可以节省你大量的时间、精力和金钱,”Metalysis的总经理伊恩·梅勒(Ian Mellor)说。

对从月球带回的岩石的分析表明,按重量计算,氧气约占这些物质的45%。其余的主要是铁、铝和硅。在今年发表的研究中,Metalysis和格拉斯哥大学的科学家发现,他们可以从模拟月球土壤中提取96%的氧气,留下有用的金属合金粉末。

美国国家航空航天局(NASA)和其他太空机构正在为重返月球做进一步的准备,这一次是为了建立一个永久的月球基地,即“月球村”,各国将在那里与私营公司合作,开发生命维持、栖息地建设、能源发电以及食品和材料生产等关键技术。

欧空局的合同将为Metalysis提供9个月的资金,以完善一种电化学过程,该过程通过向月球尘埃和岩石中输送电流,从月球尘埃和岩石中释放氧气。这一过程已经在地球上使用,但氧气作为矿物开采过程中不想要的副产品被释放出来。为了让月球探险者使用它,氧气必须被捕获和储存。

根据合同,该公司将努力提高从岩石中提取氧气和金属的产量和纯度,同时降低该过程的能耗。如果这项技术看起来很有前途,下一步将是在月球上展示氧气提取。

从月球表面释放的氧气可以与其他气体结合,产生可呼吸的空气,但它也是火箭推进剂的重要组成部分,可以在月球上制造,用于为飞往深空的航天器加油。

梅勒说:“如果你想进一步进入太空,它本质上就是月球上的一个加油站,以进入更深的太空。”

格拉斯哥大学(University Of Glasgow)从事这一过程的马克·赛姆斯(Mark Symes)表示,月球岩石代表着“一个巨大的潜在氧气来源”,可以支持人类对地球卫星和更广泛的太阳系的探索。

他说:“氧气不仅对宇航员呼吸有用,而且在火箭推进系统中也是一种氧化剂。”“月球上没有游离氧气,因此宇航员必须携带所有氧气前往月球,以维持生命,并使返程成为可能,这大大增加了前往月球的火箭发射的重量,因此也增加了费用。”他说,“月球上没有自由氧气,所以宇航员必须携带所有氧气前往月球,以维持生命,使他们能够返回月球。这大大增加了向月球发射火箭的重量和费用。”

英国航天局太空探索负责人苏·霍恩说:“未来,如果我们想要进行广泛的太空旅行,并在月球和火星上建立基地,那么我们将需要制造或找到维持生命所需的东西:食物、水和可呼吸的空气。”

40多年来,人类的太空探索一直局限于前往国际空间站(International Space Station)的任务,这是一个在地球上空约220英里(约合220公里)的轨道前哨。未来几年的重点将是在绕月轨道上建造一个新的空间站,它将成为人类在月球表面建立存在的中转站,并可能成为向外发射到火星的基地。

月球门户计划已经为自己设定了雄心勃勃的目标,最早在2024年让人类重返月球,宇航员将乘坐美国宇航局的猎户座宇宙飞船。预计火箭将于明年进行首次无人飞行。

欧空局已经为首次猎户座飞行提供了动力和推进装置,并同意为月球站建造主要乘员舱的合同。