Timót, Ferenc2021. január 24., vasárnap
Tudomány

Miként lehet a holdporból oxigént előállítani?

National Geographic Magyarország

Már csak a folyamat apróbb részleteit kell finomítaniuk a mérnököknek, és nemcsak oxigént lehet majd kinyerni a holdporból, de építőanyag is keletkezik.

Forrás: ESA

A Hold meghódításának következő fázisában ugyan az USA vállalta az úttörő szerepet, ez azonban nem jelenti azt, hogy más nemzetek nem veszik ki a részüket a felfedezésekből. Épp a napokban kell landolnia a legújabb, mintavételező kínai holdszondának, az Európai Űrügynökség (ESA) pedig hosszabb ideje foglalkozik már azzal, hogy miként hasznosíthatóak a holdi nyersanyagforrások helyben. Mivel a Földről minden gramm anyag rendkívüli költséggel juttatható a Holdra, ezért igen fontos, hogy, amit csak lehet, helyi forrásokból állítsanak elő.
E kutatások közt kiemelkedő fontosságú az ember jelenlétének két alapvető szükségletét biztosító eljárás, amelyben üzemanyagként szolgáló és az ember által belélegezhető oxigént fejlesztenek, illetve egyidejűleg az ember számára védett helyet adó építmények anyagát is előállítják.
A regolitnak nevezett por, amely a Hold felszínét borítja, a földi kutatók számára természetesen nem hozzáférhető, azonban a Holdról az 1970-es években visszahozott minták elemzéséből tudjuk, milyen összetételű ez az anyag, így régóta földi analógokat használnak a hasonló kísérletekhez.
A regolit tömegének 45 százaléka oxigén, azonban ez különböző fémekkel kötött állapotban, vagyis nem közvetlenül hozzáférhető formában van jelen. Egy brit vállalat, a Metalysis foglalkozik az elkülönítésükkel, és már kifejlesztett olyan eljárást, amellyel itt a Földön lehet fémeket kivonni. 2020-ban bebizonyították, hogy a holdi regolitnak megfelelő anyaggal is tökéletesen működik a módszerük.

A Glasgow-i Egyetemen két kutató az ESA anyag- és elektromos laborjában oxigén előállításán dolgozik.
Forrás: ESA

A kísérletekben lezajló elektrokémiai folyamat egy mosógép méretű, speciálisan tervezett tartályban zajlik. Az oxigéntartalmú anyagot olvasztott sóba helyezik, 950 Celsius-fok hőmérsékletre hevítik, majd áramot vezetnek az anyagba. Ennek hatására az oxigén elválik a fémektől s egy elektródán gyűlik össze, a hátramaradó anyag pedig egy fémes keverék. Jelenleg a Metalysis mérnökei a holdi körülményeket szem előtt tartva optimalizálják a folyamatokat.
Hatalmas különbség az, hogy míg a földi körülmények közepette az így keletkező oxigénre nincs szükség, a Holdon a legfontosabb célja e folyamatnak pont az oxigén előállítása lesz, így arra kell koncentrálni, hogy minél nagyobb mennyiségben lehessen előállítani majd. A folyamathoz szükséges elektromos áram, amit a felhasznált reagensek változtatásával és a hőmérséklet csökkentésével igyekeznek létrehozni a mérnökök. Így a folyamathoz szükséges energia mennyisége is kisebb lesz majd, ez pedig szintén szempont a Holdon. Igyekeznek a kamra méretét is csökkenteni, a könnyebb odaszállíthatóság céljából.
Ian Mellor, a Metalysis igazgatója elmondta: „Évekkel ezelőtt döbbentünk rá, hogy az a lényegtelen melléktermék, amely a fém-kinyerési folyamataikban keletkezik, az űrkutatásban rendkívül fontos alapanyag. Várjuk, hogy még további olyan földi technológiai megoldásokon dolgozhassunk az ipari partnereinkkel és az Európai Űrügynökséggel, amelyeket az űrben lehet majd hasznosítani.”

A kép bal felén a nyersanyag (a regolitot utánzó földi analóg), a jobb felén pedig az oxigén kinyerését követően maradt fémes szemcsék keveréke látható.
Forrás: ESA

Az oxigén kinyerése után maradt, fémekből álló port a 3D nyomtatásban készülő építőelemekhez lehet majd felhasználni. Mivel lehetnek jelentős helyi különbségek a regolit fémösszetételében, ki kell még azt is dolgozni, hogy ezt a keveréket közvetlenül, vagy további finomítás után lehet-e hasznosítani majd az építmények létrehozásánál.
„A jövőben, ha az űr távoli pontjaira szeretnénk eljutni, elsőként holdi és marsi bázisokat kell létesítenünk, s meg kell találnunk a létfenntartásunkhoz szükséges elemek, mint a levegő, a víz, az élelmiszer helyi előállításának módszereit” – mondta Sue Horne, a Brit Űrügynökség űrkutatási részlegének vezetője. Azzal, hogy a Metalysist bevonták ebbe a programba, a segítségükkel egy lépéssel közelebb kerülhetünk a nagyszabású tervek megvalósításához.

Hozzászólások

A Mars egykor olyan lehetett, mint a mai Izland

A Mars egykor olyan lehetett, mint a mai Izland

Mintegy 3,5 milliárd évvel ezelőtti marsi állapotokba engednek bepillantást a Curiosity marsjáró által vizsgált Gale-kráter kövei.

Áthelyeződik az esőerdők öve a klímaváltozással

Áthelyeződik az esőerdők öve a klímaváltozással

Az előrejelzés szerint 2100-ra a biodiverzitást és az élelmiszer-biztonságot is befolyásolja majd az Egyenlítővel nagyjából egy sávban lévő trópusi esőerdők övezetét érintő változás.

Felmérték, milyen mély lehet a Titan legnagyobb tengere

Felmérték, milyen mély lehet a Titan legnagyobb tengere

A Szaturnusz legnagyobb holdjának sárgás atmoszférája alatt rejlik a Kraken Mare nevű metántó.

Botanikusok elkészítik a gigantikus dögszagú virágok családfáját

Botanikusok elkészítik a gigantikus dögszagú virágok családfáját

A botanikus kertekben és magángyűjteményekben őrzött titánbuzogányok (Amorphophallus titanum) családfáinak elkészítésével akarják megóvni a botanikusok a dögszagot árasztó, gigantikus növényeket a beltenyészet káros genetikai következményeitől.

Tovább élhettek a mamutok Yukon területén, mint hittük

Tovább élhettek a mamutok Yukon területén, mint hittük

A korábbi, csontmaradványokon alapuló adatok szerint a jégkori óriások kb.12 ezer éve pusztultak ki Yukon területéről.

National Geographic 2021. januári címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

11 160 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket