Một thấu kính hội tụ để tạo ra oxy và sên từ buồng chứa đầy moondust chân không. Nhấn vào đây để phóng to
Khi các phi hành gia trở lại Mặt trăng, để khám phá và cuối cùng xây dựng căn cứ mặt trăng, họ sẽ cần oxy oxy và rất nhiều thứ. Các nhà nghiên cứu của NASA đang sử dụng một kỹ thuật gọi là nhiệt phân chân không, trong đó regolith được làm nóng cho đến khi nó giải phóng oxy. Ánh sáng từ Mặt trời được tập trung bởi một thấu kính để làm nóng đất mặt trăng tới 2.500 độ C. Có đến 20% đất được chuyển thành oxy tự do, và xỉ còn sót lại có thể được sử dụng cho gạch, che chắn bức xạ hoặc mặt đường.
Một vấn đề sớm, dai dẳng được các phi hành gia Apollo ghi nhận trên Mặt trăng là bụi. Nó có ở khắp mọi nơi, bao gồm cả vào phổi của họ. Thật kỳ lạ, đó có thể là nơi các nhà thám hiểm Mặt trăng trong tương lai có được hơi thở tiếp theo của họ: Lớp đất bụi mặt trăng là gần một nửa oxy.
Bí quyết là giải nén nó.
Tất cả những gì bạn phải làm là làm bốc hơi các thứ, ông nói, Eric Cardiff thuộc Trung tâm bay không gian vũ trụ Goddard của NASA. Ông lãnh đạo một trong nhiều đội phát triển các cách để cung cấp oxy cho các phi hành gia mà họ sẽ cần trên Mặt trăng và Sao Hỏa. (Xem Tầm nhìn về Khám phá Không gian.)
Đất âm lịch rất giàu oxit. Phổ biến nhất là silic điôxit (SiO2), giống như cát bãi biển, cảm nhận về Cardiff. Ngoài ra còn có rất nhiều oxit canxi (CaO), sắt (FeO) và magiê (MgO). Cộng tất cả các O O: 43% khối lượng của mặt trăng là oxy.
Cardiff đang nghiên cứu một kỹ thuật làm nóng đất mặt trăng cho đến khi chúng giải phóng oxy. Anh ấy giải thích một khía cạnh đơn giản của hóa học, anh ấy giải thích. Bất kỳ vật liệu nào cũng vỡ vụn thành nguyên tử nếu được làm đủ nóng. Kỹ thuật này được gọi là pyrolysis chân không, pyro có nghĩa là lửa fire, lysis có nghĩa là cách ly.
Một số yếu tố làm cho nhiệt phân hấp dẫn hơn các kỹ thuật khác, theo Cardiff Cardiff giải thích. Voi Nó không đòi hỏi phải có nguyên liệu thô từ Trái đất và bạn không thể tìm kiếm một loại khoáng sản cụ thể. Đơn giản chỉ cần múc những gì trên mặt đất và đốt nóng.
Để chứng minh nguyên tắc, Cardiff và nhóm của ông đã sử dụng một thấu kính để tập trung ánh sáng mặt trời vào một buồng chân không nhỏ và làm nóng 10 gram đất mặt trăng mô phỏng đến khoảng 2.500 độ C. Các mẫu thử nghiệm bao gồm ilmenite và Minnesota Lunar Simulant, hoặc MLS-1a. Ilmenite là một loại quặng sắt / titan mà Trái đất và Mặt trăng có điểm chung. MLS-1a được làm từ đá bazan hàng tỷ năm tuổi được tìm thấy ở bờ phía bắc của hồ Superior và trộn với các hạt thủy tinh mô phỏng thành phần của đất mặt trăng. Đất mặt trăng thực tế quá được đánh giá cao cho nghiên cứu như vậy bây giờ.
Trong các thử nghiệm của họ, có đến 20% đất mô phỏng đã được chuyển đổi thành oxy tự do, theo ước tính của Cardiff Cardiff.
Những gì còn sót lại của người Viking là xỉ xỉ, một loại vật liệu thủy tinh có hàm lượng oxy thấp, kim loại thấp. Cardiff đang làm việc với các đồng nghiệp tại Trung tâm nghiên cứu NASA Lang Langley để tìm ra cách định hình xỉ thành các sản phẩm hữu ích như che chắn bức xạ, gạch, phụ tùng hoặc thậm chí là mặt đường.
Bước tiếp theo: tăng hiệu quả. Vào tháng 5, chúng tôi sẽ chạy thử nghiệm ở nhiệt độ thấp hơn, với chân không cứng hơn. Trong một chân không cứng, ông giải thích, oxy có thể được chiết xuất với ít năng lượng hơn. Thử nghiệm đầu tiên của Cardiff ở mức 1 / 1.000 Torr. Đó là mỏng hơn 760.000 lần so với áp lực mực nước biển trên Trái đất (760 Torr). Với tốc độ 1 triệu của một chiếc Torr - mỏng hơn hàng nghìn lần - nhiệt độ cần thiết được giảm đáng kể.
Cardiff không đơn độc trong nhiệm vụ này. Một nhóm được lãnh đạo bởi Mark Berggren của Pioneer Astronautics ở Lakewood, CO, đang nghiên cứu một hệ thống thu hoạch oxy bằng cách phơi đất mặt trăng thành carbon monoxide. Trong một cuộc biểu tình, họ đã trích xuất được 15 kg oxy từ 100 kg mô phỏng mặt trăng, hiệu quả tương đương với kỹ thuật nhiệt phân Cardiff Cardiff: hơn thế nữa.
Đ.L. Grimmett của Pratt & Whitney Rocketdyne ở Canoga Park, CA, đang nghiên cứu về điện phân magma. Anh ta làm tan chảy MLS-1 ở khoảng 1.400 độ. C, do đó, nó giống như magma từ một ngọn núi lửa và sử dụng một dòng điện để giải phóng oxy: hơn nữa.
Cuối cùng, NASA và Viện nghiên cứu không gian Florida, thông qua Thử thách trăm năm của NASA, đang tài trợ cho MoonROx, cuộc thi Moon Regolith Oxygen. Giải thưởng trị giá 250.000 đô la thuộc về đội có thể trích xuất 5 kg oxy thở từ mô phỏng âm lịch của Công ty Cổ phần 1 chỉ trong 8 giờ.
Cuộc thi kết thúc vào ngày 1 tháng 6 năm 2008, nhưng thử thách sống trên các hành tinh khác sẽ kéo dài qua nhiều thế hệ.
Có ý tưởng nóng nào không?
Nguồn gốc: NASA News Release
