Инженеры успешно продемонстрировали, как можно добывать воду и кислород для обеспечения будущих лунных баз путём варки лунного грунта ⚗🌖
На прошлой неделе на Europlanet Science Congress (EPSC) 2021 был представлен Лабораторный демонстратор, разработанный консорциумом в составе Миланского политехнического института, Европейского космического агентства, Итальянского космического агентства и OHB Group.
В установке используется двухступенчатый процесс, хорошо известный в промышленной химии для наземных применений, который был адаптирован для работы с минеральной смесью, имитирующей лунный грунт. Около 50% лунного грунта во всех регионах Луны состоит из оксидов кремния или железа, а они, в свою очередь, на 26% состоят из кислорода. Это означает, что система, эффективно извлекающая кислород из грунта, может работать на любой посадочной площадке или установке на Луне.
В экспериментальной установке имитатор грунта испаряется в присутствии водорода и метана, затем "промывается" водородным газом. Нагретые в печи до температуры около 1000 градусов Цельсия, минералы превращаются из твёрдого тела в газ, минуя расплавленную фазу, что снижает сложность необходимой технологии. Образующиеся газы и остаточный метан направляются в каталитический конвертер и конденсатор, который отделяет воду. Затем кислород может быть извлечён с помощью электролиза. Побочные продукты — метан и водород — утилизируются в системе.
"Наши эксперименты показывают, что установка масштабируема и может работать в почти полностью самоподдерживающемся замкнутом цикле, не требуя вмешательства человека и не засоряясь", — говорит профессор Мишель Лаванья из Миланского политехнического университета, которая руководила экспериментами.
Для точного понимания процесса и подготовки технологии, необходимой для лётных испытаний, были проведены эксперименты по оптимизации температуры печи, продолжительности и частоты фаз промывки, соотношения смесей газов и массы партий имитатора почвы. Результаты показывают, что выход максимален при переработке имитатора почвы небольшими партиями, при максимально высоких температурах и использовании длительных фаз промывки.
Твёрдый побочный продукт богат кремнезёмом и металлами, которые могут быть подвергнуты дальнейшей переработке для получения других ресурсов, полезных для исследования Луны на месте.
"Возможность иметь на месте эффективные установки для производства воды и кислорода имеет фундаментальное значение для освоения Луны человеком и проведения высококачественных научных исследований непосредственно на Луне, — сказал Лаванья. — Эти лабораторные эксперименты углубили наше понимание каждого этапа процесса. Это не конец истории, но очень хорошая отправная точка".
🌑 Во вложении концепт лунной базы от ESA: солнечные батареи для выработки энергии, теплицы для производства продуктов питания и жилища, защищённые реголитом.
📽 Видео, демонстрирующее воду, извлечённую из симулятора лунного реголита, 2021 год. Credit: Politecnico Milano: https://vk.cc/c6ttca
#EPSC2021@newspacepress #Moon@newspacepress #telegram@newspacepress
