“Chris Baraniuktechnology Reportsierra Spacesierra Space працює над пристроєм, призначеним для виробництва кисню в місячних умовах, що входить гігантську сферу, інженери перебирали над своїм обладнанням. Перед ними стояли сріблястий металевий контрацепція, пронизаний барвистими проводами – коробка, яку вони сподіваються, одного дня зробить кисень на місяці.”, – Напишіть: www.bbc.com
Кріс Баранюк
Технологічний репортер
Космос Сьєрра
Sierra Space працює над пристроєм, призначеним для отримання кисню в місячних умовах
Всередині гігантської сфери інженери перебирали над своїм обладнанням. Перш ніж вони стояли сріблясто -металевим контрацепцією, пронизаним барвистими проводами – коробкою, яку вони сподіваються, одного дня зробить кисень на Місяці.
Як тільки команда звільнила сферу, експеримент розпочався. Зараз машина, що нагадувала коробку, вживала невелику кількість запиленого реголіту-суміш пилу та гострої крупи з хімічним складом, що імітує справжній місячний ґрунт.
Незабаром цей реголіт був глопом. Шар його нагрівається до температури вище 1650 ° С. І, додавши деякі реагентів, молекули, що містять кисень, почали випущуватися.
“Ми перевірили все, що можемо зараз на землі”, – каже Бран Уайт, менеджер програми в Sierra Space, приватній компанії. “Наступний крок йде на Місяць”.
Експеримент Sierra Space розгорнувся в космічному центрі Johnson NASA цього літа. Це далеко не єдина така технологія, над якою працюють дослідники, оскільки вони розробляють системи, які могли б постачати космонавтів, які проживають на майбутній місячній базі.
Ці космонавти потребуватимуть кисню, щоб дихати, а також зробити ракетне паливо для космічних кораблів, які можуть запуститись з Місяця та прямувати до напрямків далі – включаючи Марс.
Мешканці місячної основи також можуть зажадати металу, і вони навіть могли збирати це з запилених сірих сміття, яке засмічує місячну поверхню.
Багато що залежить від того, чи можемо ми будувати реактори, здатні ефективно витягувати такі ресурси чи ні.
“Це може заощадити мільярди доларів від витрат на місію”, – каже містер Уайт, коли він пояснює, що альтернатива – приведення багато кисню та запасного металу на Місяць із Землі – буде важким і дорогим.
Космос Сьєрра
Палата відтворює тиск і температуру Місяця
На щастя, місячний реголіт сповнений оксидів металів. Але хоча наука про видобуток кисню з оксидів металів, наприклад, добре зрозуміла на землі, робити це на Місяці набагато складніше. Не в останню чергу через умови.
Величезна сферична камера, яка проводила випробування Sierra Space у липні та серпні цього року, викликала вакуум, а також імітовану місячну температуру та тиск.
Компанія каже, що довелося вдосконалити, як працює машина з часом, щоб вона могла краще впоратися з надзвичайно зубчастою, абразивною текстурою самого реголіту. “Він потрапляє скрізь, зношує всілякі механізми”, – каже містер Уайт.
І одна, вирішальна річ, яку ви не можете перевірити на Землі або навіть на орбіті навколо нашої планети, – це місячна тяжкість – це приблизно одна шоста, як Земля. Можливо, не до 2028 року або пізнішого простору Сьєрра може перевірити свою систему на Місяці, використовуючи реальний реголіт у умовах низької сили тяжіння.
НАСА
Місія Артеміда НАСА планує висадити космонавтів на Місяці в 2027 році
Гравітація Місяця може бути справжньою проблемою для деяких технологій, що виживають киснем, якщо інженери не розробляють для цього, каже Пол Берк в університеті Джонса Хопкінса.
У квітні він та його колеги опублікували документ, в якому детально описуються результати комп’ютерного моделювання, які показали, як інший процес екстракції кисню може перешкоджати відносно слабкому гравітаційному потягу Місяця. Дослідженим тут процесом був розкладний електроліз реголіту, який передбачає використання електроенергії для розділених місячних мінералів, що містять кисень, щоб безпосередньо витягнути кисень.
Проблема полягає в тому, що така технологія працює, утворюючи бульбашки кисню на поверхні електродів глибоко в самому розплавленому реголіті. «Це послідовність, скажімо, мила. Це дуже, дуже в’язка », – каже д -р Берк.
“Ці бульбашки не збираються підніматися так швидко – і насправді можуть затягуватися від відірвання від електродів”.
Навколо цього можуть бути шляхи. Можна було б вібрувати пристрій виробництва кисню, який може затьмарювати бульбашки вільними.
А додаткові гладкі електроди можуть полегшити відсторонення кисневих бульбашок. Д -р Берк та його колеги зараз працюють над такими ідеями.
Технологія Sierra Space, карботермальний процес, відрізняється. У їхньому випадку, коли в реголіті утворюються бульбашки, що містять кисень, вони роблять це вільно, а не на поверхні електрода. Це означає, що менше шансів їх застрягти, каже пан Уайт.
Підкреслюючи значення кисню для майбутніх місячних експедицій, д -р Берк оцінює, що за день космонавт потребує кількості кисню, що міститься приблизно в двох -трьох кілограмах реголіту, залежно від рівня придатності та активності цього космонавта.
Однак системи життєвої підтримки місячної бази, швидше за все, перероблять кисень, дихані космонавтами. Якщо так, то не потрібно було б обробити стільки ж реголіту, щоб підтримувати жителів місяця в живих.
Справжній випадок використання технологій, що виходить з киснем, додає доктора Берк, полягає в наданні окислювача для ракетних палив, що може забезпечити амбітне дослідження простору.
MIT та Shaan Jagani
Палак Патель працює над способами вилучення кисню та металу з місячного пилу
Очевидно, чим більше ресурсів, які можна зробити на Місяці, тим краще.
Система Sierra Space вимагає додавання деякого вуглецю, хоча фірма каже, що вона може переробити більшу частину цього після кожного циклу виробництва кисню.
Поряд з колегами, Palak Patel, докторантом в Массачусетському технологічному інституті, придумав експериментальну розкладну систему електролізу реголіту для видобутку кисню та металу з місячного ґрунту.
“Ми дійсно дивимось на це з точки зору:” Давайте спробуємо мінімізувати кількість місій для подачі “, – каже вона.
Розробляючи свою систему, пані Патель та її колеги вирішили проблему, описану доктором Берком: що низька тяжкість може перешкоджати загону кисневих бульбашок, що утворюються на електродах. Щоб протистояти цьому, вони використовували «звукове засоби», який вибухає бульбашки звуковими хвилями, щоб їх вилучити.
Пані Патель каже, що майбутні машини, що надходять на ресурс, на Місяці можуть отримати, наприклад, залізо, титан або літію від реголіту. Ці матеріали можуть допомогти космонавтам, що живуть місячними, зробити 3D-друковані запчастини для їх місячної основи або компоненти заміни для пошкодженого космічного корабля.
Корисність місячного реголіту на цьому не зупиняється. Пані Патель зазначає, що в окремих експериментах вона розплавила імітований реголіт у жорсткий, темний, склоподібний матеріал.
Вона та його колеги розробили, як перетворити цю речовину на сильні, порожнисті цегли, що може бути корисним для будівництва конструкцій на Місяці – вражаючому чорному моноліті. Чому ні?
Більше технологій бізнесу