这项研究被称为风化层电解制备气体月氧项目,科研人员准备将月壤加热到约1649摄氏度以上,然后让电流通过熔化物质从而产生化学反应,将月壤分解成氧气和金属。月壤或月表风化层是覆盖在月球表面上的一层细小粒子,由氧化铁、氧化硅和氧化铝等金属氧化物组成。

提取风化层样本中96%的氧气大约需要50个小时,但是75%的氧气在前15个小时就被提取出来了。约占总氧量三分之一的氧气是从废气中检测出来的,剩余的就被丢弃了。但较之前的产出量,仍然是一个巨大的进步。

液氧是至今火箭燃料的最大组成部分,占总重量的85%。在月球上制造氧源可使火箭在飞往太阳系任何角落的途中添加燃料。就地为火箭推进剂制造氧源需要巨大的成本和质量储备的支持。这对于实现一项持久、可承受的人类机器人太阳系及以远探索计划是至关重要的。

新华社华盛顿8月30日电美国航天局肯尼迪航天中心30日发布消息说,计划开发一种将月壤熔化并转变为氧气的设备,未来利用这一资源支持可持续的月球和火星探索。

这项研究已经发布在《行星和空间科学》杂志上。

这项名为“ILMENOX”计划的第一阶段预算共计180万美元,英国的Titanium公司作为主承包商。第一阶段初始,佛罗里达技术学院获得43万美元的资金支持。

格罗斯曼说,2024年将两名宇航员送上月球后,美航天局需要利用月球材料实现第二个目标可持续地对月球进行开发,为探索火星的漫漫征程做准备,而氧气可用于宇航员生命支持,并用于燃料的氧化剂,金属还可用于建造太空设施及3D打印车辆和工具等。

之前已经有人尝试从月球风化层提取氧,比如在氧化铁中用化学还原反应用氢气产生水,然后用电解从水中分离氢气和氧气。或者类似的用甲烷代替氢气的步骤。

该研究的根本目的是利用FFC剑桥处理技术在月球上制造氧气,该技术是使用电化学还原在熔盐电解质中的金属氧化物,从而制造氧气。

据介绍,电解指电流通过电解质溶液或熔融态电解质,但在月球上电解存在两大挑战。第一,高温和月壤中的铁会导致极端腐蚀性的条件;第二,月球上的电解设备必须适应极端条件,且能够自动运行。

月球极不适宜人类居住,干燥且沙尘漫天。亦没有我们能够呼吸的大气层。然而那里却存在着些许氧气:在月球风化层,易碎的表层土和月球表面的颗粒石之中,沉淀着氧气。现在科学家已经找到提取出它的办法。

FFC技术将可在地球上制造出更低成本金属和最特别的钛。在月球上对该技术的利用是充满前景的,原因在于从月球风化层中提取氧气是具有潜力的。

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[据澳大利亚《每日航天》网站2005年6月9日报道]
佛罗里达技术学院正在与英国的Titanium公司、剑桥大学和肯尼迪航天中心就NASA筹资的计划进行合作,该计划旨在通过月球的风化层制造氧气。

作者:周舟 来源:新华网 发布时间:2019/8/31 19:36:52 选择字号:小 中 大
美航天局计划从月壤中提取氧气用于人类深空探索

“这种氧是极其有价值的资源,但它被化学结构约束在矿物质和玻璃这样的氧化物当中,因此也不能够立即使用。”苏格兰格拉斯哥大学的化学家贝斯.洛马克思说。

2004年1月布什总统宣布2015年以前实现人类探月的计划,载人太空任务得到了政府的支持。

研究团队未来两年将获得美航天局每年120万美元的经费用于技术开发,项目将于10月1日正式启动。

2.天文学名词

肯尼迪航天中心材料科学家凯文格罗斯曼说,尽管月球没有大气,但氧元素以金属氧化物粉末的形式存在,因此有望通过电解获得可以使用的氧气。

这些样本太有价值了,以至于不能立马用作实验。但是拥有它们就意味着我们恰恰能够重新构建他们,利用其一致性用于类地材料。这种“假”月球尘土被称为月球风化层模拟物,洛马克斯和她的团队将其用于他们的研究。

只有一个大问题。

月球尘土被提取氧气之前 月球尘土被提取氧气之后

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