Les empreses competeixen en càrrega útil per generar aire a partir de pols de lluna


Activació i assistència

29/07/2021
330 vistes
15 m’agrada

L’ESA està desafiant les empreses dels seus estats membres a dissenyar una planta compacta per demostrar la fabricació d’oxigen a la Lluna. Els equips industrials competeixen aquest estiu per proposar i provar dissenys mitjançant proves, i el guanyador serà declarat al setembre. Aquesta petita tecnologia avaluarà la possibilitat de construir plantes més grans per produir propelent per a naus espacials, aire per a astronautes i matèries primeres metàl·liques per a equips.

Selecció de la Direcció d’Exploració Humana i Robòtica de l’ESA Airbus Defensa i Espai a Alemanya, OHB a Itàlia, Aplicacions espacials a Bèlgica i Espai Thales Alenia al Regne Unit com a líders dels equips competidors durant un estudi durant tot l’estiu per desenvolupar conceptes de càrrega útil que compleixin requisits de rendiment estrictes.

Terra vista des de la Lluna

“Exigim altes exigències a les nostres empreses industrials”, afirma David Binns, enginyer de sistemes de l’ESA Instal·lació de disseny simultani. “Necessitem un sistema petit, que no consumeixi massa energia i que pugui volar en diversos landers diferents. També ha d’estar disponible a mitjans d’aquesta dècada. Amb l’ESA i la NASA planejant tornar a la Lluna amb missions tripulades, aquesta vegada per quedar-se, aquesta tecnologia ha d’estar preparada “.

Giorgio Magistrati, cap d’equip d’Estudis i Tecnologies a l’ESPeRT de l’ESA (Preparació, investigació i tecnologia de l’exploració) Initatiu afegeix: “El sistema representarà el primer pas, l’anomenat” demostrador “, en una estratègia d’implementació In-Situ Resource Utilization que preveu una planta ISRU a principis de la propera dècada. Pot ser desplegat a la superfície de la Lluna per l’European Large Logistic Lander, EL3, un projecte actualment en fase d’avaluació de la viabilitat. ”

Fer oxigen de la pols de lluna

El el concepte subjacent ja s’ha demostrat. Les mostres retornades de la superfície lunar confirmen que el regolit lunar està format per un 40-45% d’oxigen en pes, el seu element més abundant. La dificultat és que aquest oxigen s’uneix químicament com a òxids en forma de minerals o vidre, de manera que no està disponible per a un ús immediat.

Tanmateix a prototip de planta d’oxigen s’ha creat al Laboratori de materials i components elèctrics del Centre Europeu de Recerca i Tecnologia Espacial, ESTEC, amb seu a Noordwijk, als Països Baixos.

Viure en un altre món

Aquesta planta utilitza un procés basat en l’electròlisi per separar el regulit lunar simulat en metalls i oxigen, recursos bàsics clau per a missions espacials sostenibles a llarg termini.

Els científics de recursos espacials de l’ESA, Alexandre Meurisse, comenta: “Ara tenim la instal·lació en funcionament, podem ajudar-vos a dissenyar una versió d’aquest sistema que un dia podria volar a la Lluna per operar-hi”.

Oxigen i metall del regolit lunar

Però l’extracció d’oxigen de la roca lunar en un laboratori és una cosa; el veritable repte és dissenyar un sistema que funcioni en un entorn lunar dur, amb estrictes restriccions de volum i potència.

L’ESA ha establert objectius estrictes per a la càrrega útil, que es proposa de volar en un futur lander lunar:

  • Recupereu mostres i extreu 50-100 g d’oxigen
  • Demostreu que es pot extreure més del 70% de l’oxigen disponible en una mostra de roca lunar
  • Realitzar mesures de precisió de la producció d’oxigen i metalls
  • Feu-ho tot abans que el Sol es posi a la superfície lunar (<10 dies terrestres).
Desembarcament europeu de gran logística

Havent començat a treballar al juny, les empreses han tingut només tres mesos per elaborar dissenys de treball.

“Les nostres empreses hauran de decidir la millor manera d’extreure l’oxigen”, afegeix David. ”Aquest concepte de càrrega útil necessitarà un mètode per adquirir les mostres de la superfície ràpidament, transferint-les a una zona de preparació abans de carregar finalment el reactor que agafa l’oxigen. I a cada pas del camí hem de mesurar i analitzar què passa a la Lluna “.

Instal·lació de disseny simultani de l’ESA, que s’utilitza per avaluar conceptes de disseny

Un grup avaluarà els conceptes i el guanyador seleccionat començarà a treballar en el disseny detallat ajudant l’ESA a preparar una proposta per construir la càrrega útil, que es presentarà per a la seva aprovació als ministres de l’espai dels Estats membres de l’ESA durant el Consell Ministerial de l’Agència l’any vinent.

L’objectiu és produir tecnologia autònoma, fiable, de baix manteniment, lliure de consumibles i sostenible per utilitzar recursos a l’espai i “viure de la terra”. Aquests esforços també poden produir beneficis a la Terra. Es requereix molta aigua, energia i esforç humà per extraure òxids de metall brut terrestre i després eliminar l’oxigen no desitjat per produir metalls. En el procés es pot produir una gran quantitat de diòxid de carboni.

David conclou: “Així, assumint un risc a l’espai per realitzar aquesta tecnologia, també podríem millorar l’extracció de recursos a la Terra”.



Publicació original

Les empreses competeixen en càrrega útil per generar aire a partir de pols de lluna
A %d bloguers els agrada això: