Fabricación de aire a partir de polvo lunar: los científicos crean un prototipo de planta de oxígeno lunar

La Agencia Espacial Europea ha creado una "planta de oxígeno" experimental en los Países Bajos que puede extraer oxígeno atrapado dentro del polvo lunar simulado.

El proceso no solo extrae hasta el 96 por ciento del oxígeno en el suelo lunar de imitación, sino que también deja metales que podrían ser valiosos para futuras misiones tripuladas que se aventuran a la luna, Marte y más allá.

Oxigeno en la luna

Según las muestras de rocas lunares que regresaron a la Tierra durante las misiones Apolo, los científicos saben que el suelo de la Luna, o regolito, contiene aproximadamente 40 a 45 por ciento de oxígeno en peso. Esto hace que el oxígeno sea el elemento más abundante en la superficie de la Luna. Pero cosecharlo es difícil.

"Ser capaz de adquirir oxígeno de los recursos encontrados en la luna obviamente sería de gran utilidad para los futuros colonos lunares, tanto para respirar como para la producción local de combustible para cohetes", dijo Beth Lomax, investigadora de la Universidad de Glasgow involucrada en el proyecto, en un comunicado de prensa de la ESA.

Todos sabemos la importancia del oxígeno respirable, pero el oxígeno en forma líquida también se usa como propulsor en muchos cohetes. Entonces, al tomar oxígeno directamente de la luna, un proceso llamado utilización de recursos in situ , las futuras misiones no tendrían que atascar sus cohetes con un excedente masivo de propulsores líquidos pesados. Esto nos permitiría usar esencialmente la luna como una estación de servicio cósmica, ayudando a reducir drásticamente el costo de las misiones espaciales de gran alcance a Marte y más allá.

Oxígeno y metal de los pilares del regolito lunar.

A la izquierda hay un montón de tierra lunar simulada, o regolito; a la derecha está la misma pila después de que esencialmente se haya extraído todo el oxígeno, dejando una mezcla de aleaciones metálicas. (Crédito: Beth Lomax / Universidad de Glasgow)

El oxígeno líquido también podría ser extremadamente útil para mantener satélites alrededor de la Tierra. Según un artículo publicado por Lomax y otros investigadores en la revista Planetary and Space Science , es más eficiente energéticamente transportar oxígeno líquido desde la luna a los satélites en órbita terrestre que lanzar oxígeno desde la superficie de la Tierra mientras se lucha contra la fuerte gravedad de nuestro planeta.

Sin embargo, el problema de extraer oxígeno de las rocas lunares es que está ligado a compuestos químicos y requiere energía para arrancarlo. Esto requiere métodos especiales para separar el oxígeno de los otros elementos en el regolito lunar.

Partiendo rocas

Para separar el oxígeno de otros componentes en las rocas de luna falsa, los investigadores utilizan una técnica llamada electrólisis de sales fundidas.

Al colocar primero el polvo lunar en polvo en un lote caliente de sal de cloruro de calcio fundido, y luego pasar una corriente eléctrica a través de la mezcla, los investigadores pueden dejar que la química y la física hagan el trabajo pesado. El oxígeno previamente atrapado en las rocas simuladas migra a un electrodo (específicamente, un ánodo), donde los investigadores pueden capturarlo.

Con esta técnica, informan los investigadores, han podido extraer el 96 por ciento del oxígeno de sus rocas lunares de imitación en el transcurso de solo 50 horas. Alternativamente, pueden extraer el 75 por ciento del oxígeno en solo las primeras 15 horas. Además, como una ventaja adicional, el proceso deja una mezcla de aleaciones de metal que, según los investigadores, podría ser útil también.

Y en caso de que se lo pregunte, según un comunicado de prensa publicado en agosto pasado, los investigadores del Centro Espacial Kennedy de la NASA también están trabajando en una técnica para extraer oxígeno de las rocas lunares. Así que estad atentos, porque en un futuro no muy lejano, podríamos tener una estación de servicio pasada de moda que estalle en guerra en la Luna.

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