Kyslík z lunárního regolitu?

První stopu na Měsíci vytvořil Neil Armstrong, na této slavné fotografii je ovšem otisk boty Edwina Aldrina.

Odborníci z Kennedyho střediska chtějí vyvinout zařízení, které by tavilo lunární regolit, tedy jemný prach pokrývající povrch Měsíce, aby z něj vytvořilo kyslík. Pokročilé technologie pro zpracování místních zdrojů jsou nezbytné pro udržitelný lunární výzkum v rámci programu Artemis a uplatnění může najít i při cestách k Marsu. Tým kolem projektu GaLORE (Gaseous Lunar Oxygen from Regolith Electrolysis) již získal ocenění za vývoj tavicí technologie. Lunární regolit tvoří zoxidované kovy – například oxidy železa, křemíku či hliníku. GaLORE chce tento materiál ohřát na více než 1650 °C a následně do taveniny pustí elektrický proud. To způsobí chemické reakce, díky kterým se roztavený regolit začne dělit na kyslík a kovy.

Snímek ze staršího experimentu Oxygen and Metals Processing on the Moon.

Snímek ze staršího experimentu Oxygen and Metals Processing on the Moon.
Zdroj: https://www.moonwards.com/

Po přistání první ženy a dalšího muže na Měsíci v roce 2024 bude NASA potřebovat technologie, které využívají lunární materiál pro dosažení sekundárního cíle – udržitelného lidského výzkumu Měsíce, abychom se připravili na dlouhodobé pilotované mise k Marsu,“ říká Kevin Grossman, expert na materiálové inženýrství a vedoucí projektu GaLORE a dodává: „Měsíc sice nemá atmosféru, ale kyslík se tam nachází ve formě prachových kovových oxidů. Extrakci využitelného kyslíku zajistí elektrolýza, ale využití plného potenciálu pro kosmické aplikace zatím brání technologické mezery.

Elektrolýza, tedy průchod elektřiny kapalinou, není samozřejmě nic nového pod sluncem. Experimentuje se s ní běžně i na středních školách a používá se v mnoha průmyslových provozech. Ale podobné procesy mohou mimo naši planetu fungovat trochu jinak a v těchto technologických výzvách je největší riziko. Třeba vysoké teploty a přítomnost železa v regolitu vytváří silně korozivní podmínky. Provoz na Měsíci navíc vyžaduje technologický návrh, který odolá extrémním podmínkám a bude schopen fungovat autonomně.

Lunární regolit je tvořen převážně kyslíkem.

Lunární regolit je tvořen převážně kyslíkem.
Zdroj: https://upload.wikimedia.org/

Naším cílem je vyřešit některé výzvy a dostat NASA o krok blíž k automatické masové výrobě kyslíku na Měsíci,“ říká Grossmann a dodává: „Kyslík by se dal využít pro podporu života astronautů, ale i jako okysličovadlo pro palivo. Kovy by se daly využít pro výrobu infrastruktury nebo 3D tisk vozidel či nástrojů, abychom naši přítomnost na Měsíci měli opravdu udržitelnou.“ Projekt GaLORE byl vybrán v rámci Ředitelství kosmických technologických misí pod hlavičkou NASA jakožto projekt spadající do kategorie Počáteční iniciativy (Early Career Initiative). Tým díky tomu obdrží po dobu dvou let každý rok 1,2 milionu dolarů na vývoj technologie. Předběžné práce již probíhají a projekt oficiálně začne 1. října.

Detailní snímek lunárního regolitu přivezený výpravou Apollo 11.

Detailní snímek lunárního regolitu přivezený výpravou Apollo 11.
Zdroj: http://meteorites.wustl.edu

Kategorie Počáteční iniciativa podporuje samostatné a praktické snahy malých týmů, které jsou většinou složené ze zaměstnanců na počátku jejich kariéry v NASA.  Tyto týmy vyvíjejí technologie pro důležité výzvy, kterým agentura čelí. Aby toho mohly dosáhnout, týmy zapojené do této iniciativy navazují vazby s průmyslem, akademickou sférou či jinými vládními agenturami.

Závěrem připomeňme, že návrat Američanů na Měsíc má být ve dvou fázích. První je zaměřena na rychlost – dostat člověka na měsíc do roku 2024. Druhá je pak ve znamení udržitelnosti – do roku 2028 má být zajištěna mezinárodní lidská přítomnost na Měsíci i u něj. Agentura pak chce nasbírané poznatky využít i pro další výzvu – pilotovanou misi k Marsu.

Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/89/Apollo_11_bootprint.jpg
https://www.moonwards.com/img/MRE-in-Lab.jpg
https://upload.wikimedia.org/…/1261px-Composition_of_lunar_soil.svg.png
http://meteorites.wustl.edu/lunar/rlk_5325_apollo11_l.jpg

Kyslík z lunárního regolitu?, 5.0 out of 5 based on 10 ratings
Pin It
(Visited 2 931 times, 1 visits today)
Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 5.0/5 (10 votes cast)
(Visited 2 931 times, 1 visits today)
Níže můžete zanechat svůj komentář.

Více se o tomto tématu dočtete zde »
(odkaz vede na příslušné vlákno diskuzního fóra www.kosmonautix.cz)


17 komentářů ke článku “Kyslík z lunárního regolitu?”

  1. Martin Gembec napsal:

    Není technologickou výzvou i to dostat tam dost energie na provoz takové pece? To není jako malá pícka na Mars Roveru ne?

  2. frank napsal:

    Mno je vidět, že výzkum nezaštítěný obyčejným přistáním nějakého dalšího člověka ale přistáním první ženy a dalšího muže má mnohem větší šanci na podporu 🙂 to je ovšem vedlejší, tak to prostě v současných USA funguje a vědí to tam všichni, muži i ženy.

    Nu v zásadě mají tři možnosti jak dosáhnout výkonu potřebného k provozu budoucího ” kyslíkového a materiálového provozu”

    Solární energie : formou zrcadla ( solární reaktor), asi nejpravděpodobnější

    Solární energie : prostřednictvím solárních panelů

    Reaktor typu Kilopower

    • pbpitko napsal:

      Kilopower, ale najmenej 1.000 x výkonnejší, radšej o 1-2 nuly viac !

      • Samo2 napsal:

        Taký je v plánoch LANL, na základe kilopower má časom vzniknúť tzv. Megapower schopný generovať 1-10 MW pomocou podobného jadra ako kilopower. Bude o veľkosti dopravného kontajneru takže ak ho bude dajme tomu StarShip schopná dopratať na Mars tak majú definitívne solídny zdroj energie pre poriadnu ISRU jrdnotku. LANL dokonca spolupracuje s Westinghouse na komerčnej výrobe do 5 rokov by mohol byť prvý použiteľný ba Zemi. Ide o pasívny dizajn založený na tom že jadro sa bez odvádzania tepla roztiahme teda zníži sa hustota a reakcia ustane naopak keď je teplo odvádzané jadro sa scvrkáva a reakcia rozbieha.

      • gg napsal:

        Na co Kilopower, když zrcadla ve vakuu a nízké gravitaci na Měsíci můžou mít výkon desítek kW/kg? Tomu, na co Kilopower potřebuje 1800 kg (asi 40 kW tepelného výkonu), stačí zrcadlům pár kilo.

  3. Hawk napsal:

    Experimentalni automatizovana vyroba vody a vzduchu z regolitu, to uz je krucek od automatizovane lunarni farmy a tim zakladni sobestacnosti kolonie.

    ” …do roku 2028 má být zajištěna mezinárodní lidská přítomnost na Měsíci i u ně”
    Z pohledu financovani bude pravdepodobne uspech, kdyz se zajisti dlouhodobe provoz Gateway. Vystavba zakladny bude financne trochu jina liga a cesta muze byt trnitejsi nez od ISS ke Gateway, ktera trvala skoro 1/4 stoleti(jestli se dodrzi temin Gateway):
    Zahajeni budovani ISS – 1998
    Zahajeni Gateway – 2022(?)

  4. David R. napsal:

    Kyslík bez vodíku mi nedává moc smysl, na palivo k ničemu a ten na dýchání se dá recyklovat bez těžby regolitu a hrátek s extrémními teplotami. Zato železo a hliník, to už je jiná káva. To má využití i na Zemi, až dojdou zásoby černého uhlí a kvalitní železné rudy. Toto může být jednou klíčová technologie. A mimochodem – už vlastně dávno je. Tímto způsobem se totiž dnes běžně vyrábí hliník.

    • Dan napsal:

      Pokud nebudeme muset na Měsíc tahat (příklad) 100t hydroloxu, ale jen 20t vodíku, tak bych tam nějaký malý přínos i viděl 🙂

    • gg napsal:

      “Kyslík bez vodíku mi nedává moc smysl, na palivo k ničemu”

      Rozhodně ne “k ničemu”. Kyslík tvoří třeba u směsi LCH₄/LO₂ používané SpaceX asi 78% hmotnosti. Dovážet ten zbytek na zpáteční cestu je sice nepříjemné, ale rozhodně příjemnější pokaždé než dovážet pětinásobek jeho hmotnosti.

  5. Tonotime napsal:

    Ja by som im poradil vyhľadať vhodné lokality na Mesiaci v blízkosti jaskýň a kráterov pre tie mesačné základne. Teplota v hĺbke jeden meter pod povrchom je konštantná, okolo mínus 35 stupňov Celzia.
    Astronauti by sa vďaka jaskyni vyhli rizikám, ako je radiácia, dopad asteroidov, ktoré znásobuje fakt, že Mesiac má relatívne nevýznamnú a riedku atmosféru.
    Napríklad na linkuj: https://vat.pravda.sk/vesmir/clanok/445475-japonci-objavili-pod-povrchom-mesiaca-obri-tunel/ sa píše…Dáta, ktoré zhromaždila japonská lunárna sonda SELENE, potvrdili existenciu 50 kilometrov dlhej a 100 metrov širokej jaskyne. Vedci Japonskej vesmírnej agentúry sú presvedčení, že dutina vznikla vulkanickou činnosťou na Mesiaci zhruba pred 3,5 miliardami ro­kov.

    Podľa JAXA ide o takzvaný lávový tunel, teda podpovrchový útvar vytvorený stuhnutou lávou. Lávový tunel vzniká v prípadoch, keď pri lávovom kanáli došlo k vzniku stropu a k následnému vyprázdneniu kanála po ukončení prívodu lávy. Lávové tunely sa nachádzajú v mnohých sopečných oblastiach na Zemi, napríklad na Islande, na Havaji, na Sicílii či na súostroví Galapágy.

    • Jiný Honza napsal:

      Souhlasím. Metr pod povrchem Měsíce odpadá většina problémů. Ale jeden podstatný zůstane. A to je voda.
      Na druhou stranu, zatím se na Měsíci nikdo neobtěžoval vrtat hlouběji než pár desítek centimetrů. První stometrový vrt by mohl přinést spoustu překvapení. Ale toho se bohužel asi nedožijeme.

  6. Milan napsal:

    Jestli počítám správně a mám správné podklady. Tak pokud se nám podaří z jednoho kg horniny získat cca 400g kyslíku, tak by to stačilo pro jednoho člověka při klidovém dýchání na 2 a půl hodiny, tj. cca 10kg regolitu na člověka a den v klidu. Při tlaku a obohacení směsi vzduchu v pozemských podmínkách. Je to reálné vyrobit? Jaká by mohla být směs vzduchu a tlak na Měsíci někdo ví?

  7. David R. napsal:

    Je tam přece voda.

Zanechte komentář