英国科学家正在精简一套生产流程可以从月球尘埃内提取氧气,剩余的粉末用三维打印技术制造建筑材料,用于建造月球基地。
(ESA, Foster and Partners)
这项技术是建立地外环境下氧气提取工厂的基础,有助于月球的探索和生活,不用从地球搬运大量的材料,从而降低开支。提取的氧气将主要用于制造火箭燃料,也为将来月球的人类基地提供氧气。
这个项目是欧洲太空局(ESA)为建立月球永久性基地所做的准备工作的一部分,将来科学家需要在月球基地工作,并考察再去更远的地方探索所需的各种技术。
科学家知道月球地表裹着的一层细细的尘埃——月球尘,和地球上的矿物质没什么两样。从重量来看,月球尘埃含氧量达45%,由于它和铁、钛这类金属绑定在一起而无法直接使用。
英国公司Metalysis开发了一套矿物质提取流程,在地面环境中已被制造业用于生产金属。今年,该公司展示这套技术经过稍微改变,也能从月球尘埃生产金属,并释放氧气。
他们将模拟的月球尘埃与熔融的氯化钙盐混合,然后将混合物加热到950摄氏度,通过称为熔盐电解的过程即可释放氧气,之后的剩余物质是一些混合金属粉末。
现在,该公司的工程师仔细调整了流程,为月球环境客制化。
最大的不同的是,在地球环境使用这个流程的时候,无需搜集氧气,可是在太空环境下,氧气是重要的产品之一,所以要让这个过程产生尽可能多的氧气。
工程师调整了这个过程所需的电流强度和试剂,并降低生产过程所需的温度。这些调整都将减少这个流程所需的能量,而节能对于月球环境下的生产工艺来说,是很重要的一方面。
另外,研究人员还想缩小这个过程所用的密闭式的尺寸,便于运输到月球上去。与此同时,ESA还和Metalysis合作开发实时监控系统,测量产出的氧气量。
Metalysis的总管梅勒(Ian Mellor)说:“我们发现这套工艺中原来没有用的副产品,对于太空探索来说却有着无尽的应用前景。”
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