Vakum moondust dolgulu hazneden oksijen ve sülük üretmek için odaklama merceği. Büyütmek için tıklayın
Astronotlar Ay'a döndüğünde, keşfetmek ve sonunda bir ay üssü inşa etmek için, oksijene ve daha fazlasına ihtiyaç duyacaklar. NASA araştırmacıları, vakum pirolizi adı verilen bir teknik kullanıyorlar, burada regolit oksijeni serbest bırakana kadar ısıtılıyor. Güneş'ten gelen ışık, ay toprağını 2.500 dereceye kadar ısıtmak için bir lens tarafından odaklandı. Toprağın% 20'si serbest oksijene dönüştürüldü ve artık cüruf tuğla, radyasyon kalkanı veya kaldırım için kullanılabilir.
Apollo astronotlarının Ay'da kaydettiği erken ve kalıcı bir sorun tozdu. Akciğerlerine dahil her yere ulaştı. İşin tuhafı, gelecekteki Ay kaşiflerinin bir sonraki hava nefesini aldığı yer olabilir: Ayın tozlu toprak tabakası neredeyse yarı oksijendir.
Hile çıkarıyor.
NASA'nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi'nden Eric Cardiff “Tek yapmanız gereken şeyleri buharlaştırmak” diyor. Ay ve Mars'ta ihtiyaç duyacakları astronotlara oksijen sağlamanın yollarını geliştiren birkaç takımdan birine liderlik ediyor. (Uzay Keşfi Vizyonuna bakın.)
Ay toprağı oksitler açısından zengindir. En yaygın olanı “plaj kumu gibi” silikon dioksit (SiO2), diyor Cardiff. Ayrıca bol miktarda kalsiyum (CaO), demir (FeO) ve magnezyum (MgO) oksitleri bulunur. Tüm O'ları toplayın: Ay toprağı kütlesinin% 43'ü oksijendir.
Cardiff, ay toprağı oksijeni serbest bırakana kadar ısıtan bir teknik üzerinde çalışıyor. “Kimyanın basit bir yönü” diye açıklıyor. “Yeterince sıcak yapılırsa, herhangi bir malzeme atomlara parçalanır.” Bu tekniğe vakum piroliz denir - piro “ateş”, lizis “ayırmak” anlamına gelir.
Cardiff, “Pirolizi diğer tekniklerden daha çekici kılan bir dizi faktör var” diye açıklıyor. “Dünya'dan ham madde getirilmesini gerektirmez ve belirli bir mineral için arama yapmak zorunda değilsiniz.” Yerde olanları toplayın ve ısıyı uygulayın.
Prensip olarak, Cardiff ve ekibi güneş ışığını küçük bir vakum odasına odaklamak için bir lens kullandılar ve 10 gram simüle edilmiş ay toprağını yaklaşık 2.500 dereceye kadar ısıttı. Test örnekleri arasında ilmenit ve Minnesota Lunar Simulant veya MLS-1a vardı. İlmenit, Dünya ve Ay'ın ortak olduğu demir / titanyum cevheri. MLS-1a, Superior Gölü'nün kuzey kıyısında bulunan milyar yıllık bazalttan yapılmıştır ve ay toprağının kompozisyonunu simüle eden cam parçacıkları ile karıştırılmıştır. Gerçek ay toprağı şimdi böyle bir araştırma için çok değerli.
Testlerinde “simüle edilen toprağın yüzde 20 kadarı serbest oksijene dönüştürüldü” diyor Cardiff.
Arta kalan, düşük oksijenli, son derece metalik, genellikle camsı bir malzeme olan “cüruf” dur. Cardiff, cürufun radyasyon kalkanı, tuğlalar, yedek parçalar ve hatta kaldırım gibi yararlı ürünlere nasıl dönüştürüleceğini anlamak için NASA'nın Langley Araştırma Merkezi'ndeki meslektaşlarıyla birlikte çalışıyor.
Bir sonraki adım: verimliliği artırın. “Mayıs ayında, daha düşük vakumlarda daha düşük sıcaklıklarda testler yapacağız.” Sert bir vakumda, oksijenin daha az güçle çıkarılabileceğini açıklıyor. Cardiff’in ilk testi 1 / 1.000 Torr idi. Bu, Dünya'daki deniz seviyesi basıncından 760.000 kat daha incedir (760 Torr). Bir Torr'un 1 milyonda biri - bin kat daha ince - “gerekli sıcaklıklar önemli ölçüde azaldı.”
Cardiff bu görevde yalnız değil. Lakewood, CO'daki Pioneer Astronautics'ten Mark Berggren liderliğindeki bir ekip, ay toprağını karbon monoksite maruz bırakarak oksijeni toplayan bir sistem üzerinde çalışıyor. Bir gösteride 100 kg ay simulantından 15 kg oksijen çıkardılar - Cardiff’in piroliz tekniğiyle karşılaştırılabilir bir verimlilik: daha fazlası.
D.L. Canoga Park, CA'daki Grimtt of Pratt & Whitney Rocketdyne magma elektrolizi üzerinde çalışıyor. MLS-1'i yaklaşık 1.400 ° C'de eritir. C, bu yüzden bir yanardağdan magma gibidir ve oksijeni serbest bırakmak için bir elektrik akımı kullanır: daha fazla.
Son olarak, NASA ve Florida Uzay Araştırmaları Enstitüsü, NASA'nın Centennial Challenge'ı aracılığıyla Moon Regolith Oksijen yarışması MoonROx'a sponsor oluyorlar. Sadece 8 saat içinde JSC-1 ay simülantından 5 kg nefes alabilir oksijen alabilen takıma 250.000 dolarlık bir ödül verilir.
Yarışma 1 Haziran 2008'de sona eriyor, ancak diğer gezegenlerde yaşama zorluğu nesiller boyu sürecek.
Sıcak fikirleriniz var mı?
Orijinal Kaynak: NASA Haber Bülteni
