讓人類長期登上月球或其他行星的重大挑戰(zhàn)之一是獲得足夠的可呼吸空氣。歐空局科學(xué)家已經(jīng)開始從模擬月塵中生產(chǎn)氧氣。位于荷蘭的歐洲空間研究和技術(shù)中心的材料和電氣元件實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)建立了一個(gè)原型制氧廠。
該團(tuán)隊(duì)表示,擁有該教師可以使其專注于氧氣的產(chǎn)生,并在從風(fēng)化巖模擬物中提取氧氣時(shí)使用質(zhì)譜儀對其進(jìn)行測量。能夠從月球上發(fā)現(xiàn)的資源中獲取氧氣將是支持月球殖民地和探索的一大步。
氧氣可用于其他呼吸和火箭燃料的本地生產(chǎn)。該團(tuán)隊(duì)表示,他們有一個(gè)正在運(yùn)行的設(shè)施,正在研究微調(diào)產(chǎn)品方法,降低工作溫度,并最終設(shè)計(jì)出一個(gè)可以飛上月球并在那里運(yùn)行的版本。
從月球帶回的風(fēng)化層樣品證實(shí),風(fēng)化層中含有 40-45% 的氧氣(按重量計(jì))。氧是風(fēng)化層中最豐富的元素。問題在于,氧氣以礦物質(zhì)或玻璃的形式被氧化,以化學(xué)方式結(jié)合在一起。
使用的氧氣提取方法稱為熔鹽電解。它包括將風(fēng)化層放入裝有熔融氯化鈣鹽的金屬籃子中作為電解質(zhì)。它被加熱到 950 攝氏度,并通過電流,從而提取出氧氣。該過程還將風(fēng)化層轉(zhuǎn)化為可用的金屬合金。該團(tuán)隊(duì)表示,他們的制氧機(jī)暫時(shí)安靜地運(yùn)行,產(chǎn)生的氧氣會被排放到排氣管中,但未來的版本將儲存氧氣。第一個(gè)技術(shù)演示針對 2020 年代中期。