Внимательно присмотритесь к фотографии. Слева – кучка моделированной лунной почвы (реголита), а справа – та же кучка, но уже после того, как из нее изъяли практически весь кислород. В итоге, справа осталась лишь смесь металлических сплавов. Ученые уверены, что в будущем колонисты смогут таким образом получить кислород и металлы на Луне.
Добытые на спутнике образцы показывают, что лунная почва на 40-45% по массивности представлена кислородом. Это наиболее распространенный элемент.
Важно понимать, что кислород для землян считается незаменимым ресурсом. Но он на химическом уровне связан с лунными элементами, поэтому его нельзя использовать на Луне в естественном виде.
Зато новое исследование показывает, что будущие колонисты сумеют добывать и извлекать весь кислород из лунного реголита, оставляя другой потенциально полезный материал – металлы.
Для обработки использовали метод электролиза расплавленной соли. Это первый пример, когда удалось напрямую обработать твердый порошковый имитатор лунной почвы, позволивший извлечь практически все кислородные запасы.
Существуют и альтернативные способы добычи лунного кислорода. Но они позволяют получить более низкие объемы или нуждаются в том, чтобы реголит был расплавлен при температуре более 1600°C.
В конкретном варианте используют порошкообразный реголит, который укладывают в сетку с расплавленной солью хлорида кальция, который при нагреве в 950°C играет роль электролита. При такой температуре лунная почва остается твердой.
Пропускание тока позволяет извлечь кислород из почвы. Приходится тратить около 50 часов, чтобы получить 96% кислорода, но уже первые 75% добываются за 15 часов. Метод основан на разработках компании Metalysis, занимающейся коммерческим производством металлов и сплавов.
Если развить этот процесс, то его смогут успешно использовать будущие лунные поселенцы, которые получат доступ к кислороду и широкому спектру металлических сплавов. По сути, это сократит поставки драгоценного сырья с Земли. В дальнейшем технологию можно будет опробовать и на марсианской почве.
Источник: https://phys.org/news/2019-10-oxygen-metal-lunar-regolith.html