英国“金属解析公司”(Metalysis)公司已获得欧洲航天局(ESA)的合同,开发将月球岩石转化为氧气和建筑材料的技术,从而使宇航员能够在月球上建立基地。
1、福斯特工作室于2013年与欧空局合作设计了一个月球基地。
这一过程包括利用月球表面发现的金属氧化物生产纯氧气、金属和合金,可以为宇航员提供一种从月球直接生产氧气和材料的方法,以便直接在月球上建设基地。
该项目名为“从ISRU生产地外氧气的金属分解FFC工艺”,由欧洲航天局资助,是其空间资源战略的一部分。
“金属解析公司”的FFC工艺是一种从金属氧化物中提取氧气,得到纯金属和合金粉末的电解技术。
FFC工艺基于一种技术,该技术由德里克-弗雷(Derek Fray)、汤姆-法辛(Tom Farthing)和乔治-陈(George Chen)于1996年和1997年在英国剑桥大学首次开发,并以发明者的首字母缩写命名。
长期以来,FFC工艺已被证明适用于金属的工业规模生产,最近的研究表明其在月球表土(覆盖月球的松散固体物质层)上的潜在应用。
对从月球带回的岩石进行的分析表明,月球表土中含氧量占40%至45%,以金属氧化物的形式化学结合。
2019年,在模拟的月球风化层上使用FCC工艺进行了一项试验,总共花了50个小时从材料中提取96%的氧气。
正如欧洲航天局在一篇文章中所解释的那样,这一过程包括将粉状表土放在一个网篮里,篮子里装有熔化的氯化钙盐,氯化钙盐起电解液的作用,然后将其加热到950摄氏度——在这个温度下,表土仍然是固体。
2、上图显示了一堆月球风化土。右图显示了几乎所有氧气被提取后的同一堆土。
使电流通过这种材料,氧气被从风化层中提取出来,然后穿过盐在阳极处收集并储存以备将来使用。
这一过程不仅能产生氧气,可以用来为宇航员在月球上提供燃料和生命支持,而且这种混合金属合金副产品还可以用作现场制造的建筑材料。
利用太空中的当地材料生产产品——一种称为就地资源利用(ISRU)的做法——对于显著减少从地球到月球所需的材料量非常重要。
其他公司也将目光投向在月球上建立基地。建筑公司英格尔斯集团(BIG)和3D打印建筑公司ICON正在进行一个项目,利用月球表面发现的材料,为居住在月球上的人创造一个3D打印的基础设施。
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