Obwohl der Mond keine Atmosphäre hat, hat er eine große Menge an Sauerstoff, gemischt mit Staub auf der Oberfläche in Form von Oxiden.
Im vergangenen Jahr veröffentlichten Wissenschaftler einen Artikel darüber, wie Sauerstoff aus Mondstaub (Regolith) gewonnen werden kann. Der erste Prototyp einer Sauerstoffanlage wird diese Extraktion nun in größerem Maßstab versuchen.
Wenn die Methode funktioniert, könnte sie den Menschen wichtige Ressourcen zur Verfügung stellen, um zukünftige Missionen auf dem Mond zu unterstützen, und vielleicht sogar die Errichtung langfristiger Stützpunkte und Kolonien auf unserem Satelliten ermöglichen.
P. Carril / ESA
“Mit unserer eigenen Ausrüstung können wir uns auf die Erzeugung von Sauerstoff konzentrieren, indem wir ihn mit einem Massenspektrometer messen, während er aus dem Regolith-Simulator extrahiert wird”, sagt die Chemikerin Beth Lomax von der Universität Glasgow in Schottland.
“Die Fähigkeit, Sauerstoff aus den auf dem Mond gefundenen Ressourcen zu gewinnen, wird offensichtlich für zukünftige Mond-Siedler äußerst vorteilhaft sein, sowohl zum Atmen als auch zur lokalen Produktion von Raketentreibstoff.”
Die Einrichtung, die im Europäischen Weltraumforschungs- und Technologiezentrum der Europäischen Weltraumorganisation in den Niederlanden eingerichtet wurde, wird eine von Lomax und ihren Kollegen entwickelte Methode verwenden.
Basierend auf den Proben des Mondregolithen – loser Staub, Steine und Schmutz von der Mondoberfläche – wissen wir, dass dieses Material tatsächlich reich an Sauerstoff ist. Sauerstoff macht 40 bis 45 Prozent des Gewichts des Regolithen aus.
Unter Verwendung einer Replik des auf der Erde hergestellten Mondregolithen, genannt Mondregolith, wurde versucht, herauszufinden, wie Sauerstoff extrahiert werden kann. Das Team von Lomax hat alles mithilfe einer Technik geändert, die als Salzschmelze-Elektrolyse bezeichnet wird.
Zunächst wird der Regolith in einen Netzkorb gelegt. Calciumchlorid, ein Elektrolyt, wird zugegeben und die Mischung auf etwa 950 Grad Celsius erhitzt, die Temperatur, bei der das Material nicht schmilzt. Dann wird ein elektrischer Strom angelegt. Dies extrahiert Sauerstoff und transportiert das Salz zur Anode, von wo es leicht entfernt werden kann.
Lomax et al., Planetary and Space Science, 2019
Diese Methode kann dem Regolithen bis zu 96 Prozent Sauerstoff entziehen. Als zusätzlichen Bonus bleibt bei diesem Prozess eine Mischung aus Metalllegierungen übrig.
„Dies ist eine weitere nützliche Forschungslinie, um herauszufinden, welche dieser Legierungen am nützlichsten sind und welche Anwendungen ausgewählt werden können“, sagt der Wissenschaftler Alexander Meuress von der Europäischen Weltraumorganisation.
Das ultimative Ziel ist natürlich, ein Objekt zu erstellen, das auf dem Mond selbst mit einem echten Mondregolithen und nicht mit einem Simulator arbeiten kann.
“ESA und NASA kehren auf Missionen zum Mond zurück, diesmal um zu bleiben”, sagte Tommaso Gidini, Leiter Strukturen, Mechanismen und Materialien bei ESA.
'Dementsprechend verlagern wir unseren technischen Ansatz auf die systematische Nutzung von Mondressourcen vor Ort. Wir arbeiten … mit dem Streben nach einer nachhaltigen menschlichen Präsenz auf dem Mond und möglicherweise eines Tages auf dem Mars. '
Quellen: Foto: NASA
