Опытный образец кислородной установки был установлен в Лаборатории материалов и электрических компонентов Европейского центра космических исследований и технологий ESTEC, расположенной в Нордвейке, Нидерланды. Главной задачей в такой работе является расщепление химической связи в этих соединениях. В экспериментальной установке используется электролиз в расплавленной соли. Лунная пыль помещается в расплавленный хлорид кальция, через смесь пропускается электрический ток, кислород установка захватывает, когда он мигрирует к аноду. Техника позволяет выделять до 96 процентов всего кислорода из соединений. В качестве остатка сохраняется смесь металлов, которые также могут быть полезны. Инженеры будут работать над увеличением энергоэффективности и компактности установки. Параллельно подобную же работу ведут специалисты NASA.

Кислород и металл из лунного реголита «Наличие нашего собственного оборудования позволяет нам сосредоточиться на производстве кислорода, измеряя его с помощью масс-спектрометра, поскольку он извлекается из имитатора реголита», - комментирует Бет Ломакс из Университета Глазго, чья аспирантура поддерживается посредством Инициативы ESA по сетевым технологиям и партнерству. , используя передовые научные исследования для космических применений. «Возможность получения кислорода из ресурсов, найденных на Луне, очевидно, будет чрезвычайно полезна для будущих лунных поселенцев, как для дыхания, так и для местного производства ракетного топлива».

Изготовление кислорода из лунной пыли Научный сотрудник ESA Александр Меуресс добавляет: «И теперь, когда у нас есть работающее оборудование, мы можем заняться его тонкой настройкой, например, путем снижения рабочей температуры, в конечном итоге разработав версию этой системы, которая могла бы однажды вылететь на Луну, чтобы работать там. Образцы, возвращенные с лунной поверхности, подтверждают, что лунный реголит состоит из 40–45 мас.% Кислорода, его единственного наиболее распространенного элемента. Но этот кислород связан химически как оксиды в форме минералов или стекла, поэтому недоступен для немедленного использования. Экстракция кислорода в ESTEC осуществляется с помощью метода, называемого электролизом расплавленной соли, при котором реголит помещается в металлическую корзину с солью хлорида расплавленного кальция в качестве электролита, нагретую до 950 ° C. При этой температуре реголит остается твердым.

Но, пропуская через него ток, кислород извлекается из реголита и мигрирует по соли, собираемой на аноде. В качестве бонуса этот процесс также превращает реголит в пригодные для использования металлические сплавы. Фактически этот метод электролиза расплавленной соли был разработан британской компанией Metalysis. для коммерческого производства металлов и сплавов. Кандидат наук Бет работал в компании, чтобы изучить процесс, прежде чем воссоздать его в ESTEC.

на фото: Настройка тестового прогона «В« Метализе » кислород, образующийся в процессе, является нежелательным побочным продуктом и вместо этого выделяется в виде диоксида углерода и оксида углерода, что означает, что реакторы не рассчитаны на то, чтобы выдерживать сам газообразный кислород», - объясняет Бет. «Поэтому нам пришлось переделать версию ESTEC, чтобы иметь возможность измерять кислород. Коллектив лаборатории очень помог в его установке и безопасной эксплуатации ». Кислородная установка работает бесшумно, а полученный в процессе кислород в настоящее время выпускается в выхлопную трубу, но будет храниться после будущих обновлений системы. «Производственный процесс оставляет за собой клубок различных металлов, - добавляет Александр, - и это еще одно полезное направление исследований, чтобы выяснить, какие из них наиболее полезные сплавы могут быть получены, и как  они могли бы использоваться .«Могут ли эти порошковые смеси быть напечатаны напрямую, например, в 3D, или они требуют доработки? Точная комбинация металлов будет зависеть от того, откуда на Луне получен реголит - будут существенные региональные различия ». Конечной целью было бы разработать «пилотную установку», которая могла бы устойчиво работать на Луне, а первая демонстрация технологии была запланирована на середину 2020-х годов.

на фото: настройка оборудования  «ЕКА и НАСА возвращаются на Луну с командированными миссиями, на этот раз с целью остаться», - говорит Томмазо Гидини, руководитель отдела конструкций, механизмов и материалов ЕКА. «Соответственно, мы переключаем наш инженерный подход на систематическое использование лунных ресурсов на месте. Мы работаем с нашими коллегами в Дирекции по исследованиям человека и робототехники, европейской промышленности и академии, чтобы обеспечить первоклассные научные подходы и ключевые технологии, подобные этой». один, к устойчивому человеческому присутствию на Луне и, возможно, однажды на Марсе ». источник: http://www.esa.int/Enabling_Support/Space_Engineering_Technology/ESA_opens_oxygen_plant_making_air_out_of_moondust