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科学家变“星际大厨”,“烹饪”月球土壤来提取水和氧气

前瞻网    2021-09-24 21:18

 

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工程师们已经成功地展示了如何通过蒸煮月球土壤来提取水和氧气,以支持未来的月球基地。本周,由米兰理工大学、欧洲航天局、意大利航天局和OHB集团联合开发的一个实验室演示程序在2021年欧洲行星科学大会(EPSC)上展示。

该装置采用了两步流程,定制了一种模拟月球土壤的矿物混合物。在月球的各个区域,大约50%的月球土壤是由硅或铁的氧化物组成的,而这些氧化物又是大约26%的氧气。这意味着一个有效地从土壤中提取氧气的系统可以在月球上任何着陆点或设施上运行。

在实验装置中,土壤模拟物在氢气和甲烷的存在下蒸发,然后用氢气“洗涤”。通过熔炉加热到1000摄氏度左右,矿物直接从固体变成气体,失去了熔融相,降低了所需技术的复杂性。产生的气体和残留的甲烷被送到催化转化器和冷凝器中分离出水,然后,可以通过电解提取氧气。甲烷和氢气的副产物在系统中循环利用。

领导实验的米兰理工大学教授Michèle Lavagna表示:“我们的实验表明,该钻机是可伸缩的,可以在几乎完全自我维持的闭环中运行,不需要人工干预,也不会堵塞。”

试验结果表明,小批量处理土壤模拟剂,在尽可能高的温度和使用长时间的洗涤阶段可以最大限度地提高产量。

这种固体副产品富含二氧化硅和金属,可以进行进一步加工,获得对月球原位探测有用的其他资源。

“在月球上拥有高效的水和氧气生产设施是人类探索和直接在月球上进行高质量科学研究的基础。” 拉瓦尼亚说,“这些实验加深了我们对这一过程每一步的理解。这不是最终结局,但却是一个很好的起点。”

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责任编辑: 4150ZYN

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