Electigmaについて

月塵から酸素を獲得する施設を技術者が開発する。

月は人間にとって非常に住みづらい環境です。水がなく、乾燥しており、何より呼吸ができません。しかし月には塵がたくさんあります。

昨年、科学者は月塵(レゴリス)の模倣物から酸素を抽出する方法に関する論文を発表しました。以前、宇宙飛行士を苦しめた塵は将来的な月のミッションに重要となる資源を供給することができ、月に滞在できる期間を長くすることができるかもしれません。

「独自の施設を持つことで、レゴリスの類似物から抽出された質量分析計で酸素を測定し、酸素の生産に集中することができます」とグラスゴー大学のベス・ロマックスはコメントしています。

「月で見つかった資源から酸素を獲得できることは、呼吸とロケット燃料の現地生産の両方で、将来の月の開拓者にとって明らかに非常に役立つでしょう。」

プロトタイプの酸素プラントはオランダのノールドワイクに本拠を置くESTECの欧州宇宙研究技術センターの材料および電気部品研究所に設置されました。

月面から採取されたサンプルは月のレゴリスが重量の40〜45%が酸素で構成されていることを示しています。月全体のレゴリスの質量を考えると酸素がからり豊富にあると言えるでしょう。

地球で作られたレゴリスの正確なコピーを使用して酸素を抽出する方法の模索が過去に行われましたが結果は低収率、過度に複雑、またはレゴリスが実際に溶けるほどの極端な温度に加熱されるといった、レゴリスの破壊に終わりました。

昨年も報告した通りロマックスのチームは化学還元工程を飛ばして、溶融塩電解と呼ばれる技術を使用しることにしました。

まず、レゴリスをメッシュで裏打ちされたバスケットに入れます。塩化カルシウム(電解質)を追加し、混合物を摂氏約950度に加熱します。この温度は材料を溶かしません。次に、電流を流します。これにより酸素が抽出され、塩がアノードに移動し、そこで簡単に除去できます。

レゴリスサンプルに結合した酸素の96%を抽出するのに約50時間かかりましたが、最初の15時間で酸素の75%が上昇しました。サンプル中の総酸素の約3分の1がオフガスで検出され、残りは失われましたが、これは以前の手法の収率の大幅な改善です。更にボーナスとして利用可能な金属も残されます。

「たとえば、3Dで直接印刷できるのでしょうか、それとも精製が必要でしょうか?金属の正確な組み合わせは、月のどこからレゴリスを取得するかによって異なります。地域によって大きな違いがあります。」

研究者は最終的な目的として、2020年代半ばをターゲットとする最初の技術実証で、月で持続的に動作できる「パイロットプラント」を設計することを挙げています。

「ESAとNASAは、今度は滞在を目指して、乗組員のいるミッションで月に戻ります」とトマッソ・ギディニ氏は述べています。

「したがって、我々は工学的アプローチをその場での月の資源の体系的な使用にシフトしている。我々は月の、そしておそらくいつか火星での持続的な人間の存在に向かって働いている。」

参照:sciencealert