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    ESA abre fábrica de oxigênio, tirando o ar da poeira lunar

    Oxigênio e metal do regolito lunar. Crédito:Beth Lomax - Universidade de Glasgow

    O coração técnico da ESA começou a produzir oxigênio a partir da poeira lunar simulada.

    Um protótipo de planta de oxigênio foi instalado no Laboratório de Materiais e Componentes Elétricos do Centro Europeu de Pesquisa e Tecnologia Espacial, ESTEC, com sede em Noordwijk, na Holanda.

    "Ter nossas próprias instalações nos permite focar na produção de oxigênio, medi-lo com um espectrômetro de massa à medida que é extraído do simulador de regolito, "comenta Beth Lomax, da Universidade de Glasgow, cujo Ph.D. o trabalho está sendo apoiado pela Iniciativa de Rede e Parceria da ESA, aproveitando pesquisas acadêmicas avançadas para aplicações espaciais.

    "Ser capaz de adquirir oxigênio de recursos encontrados na Lua seria obviamente muito útil para futuros colonos lunares, tanto para respirar quanto para a produção local de combustível de foguete. "

    Alexandre Meurisse, pesquisador da ESA, acrescenta:"E agora que temos a instalação em operação, podemos fazer um ajuste fino, por exemplo, reduzindo a temperatura operacional, eventualmente projetando uma versão deste sistema que poderia um dia voar para a Lua para ser operado lá. "

    As amostras retornadas da superfície lunar confirmam que o regolito lunar é composto de 40-45% de oxigênio por cento em peso, seu elemento mais abundante. Mas esse oxigênio é ligado quimicamente como óxidos na forma de minerais ou vidro, portanto, não está disponível para uso imediato.

    Crédito:Agência Espacial Europeia

    A extração de oxigênio do ESTEC está ocorrendo usando um método chamado eletrólise de sal fundido, envolvendo a colocação de regolito em uma cesta de metal com sal de cloreto de cálcio fundido para servir como um eletrólito, aquecido a 950 ° C. Nessa temperatura, o regolito permanece sólido.

    Mas a passagem de uma corrente por ele faz com que o oxigênio seja extraído do regolito e migre através do sal para ser coletado em um ânodo. Como um bônus, esse processo também converte o regolito em ligas de metal utilizáveis.

    Na verdade, este método de eletrólise de sal fundido foi desenvolvido pela empresa britânica Metalysis para a produção comercial de metais e ligas. Ph.D. de Beth envolveu trabalhar na empresa para estudar o processo antes de recriá-lo na ESTEC.

    "Na Metalysis, o oxigênio produzido pelo processo é um subproduto indesejado e, em vez disso, é liberado como dióxido de carbono e monóxido de carbono, o que significa que os reatores não são projetados para suportar o gás oxigênio em si, "explica Beth." Então, tivemos que redesenhar a versão do ESTEC para poder ter o oxigênio disponível para medir. A equipe do laboratório foi muito útil para instalá-lo e operá-lo com segurança. "

    Visão de microscópio eletrônico de varredura de partículas simulantes lunares antes do processo de extração de oxigênio. Crédito:Beth Lomax / Universidade de Glasgow

    A planta de oxigênio funciona silenciosamente, com o oxigênio produzido no processo é ventilado em um tubo de escape por enquanto, mas será armazenado após futuras atualizações do sistema.

    “O processo de produção deixa para trás um emaranhado de metais diferentes, "acrescenta Alexandre, "e esta é outra linha útil de pesquisa, para ver quais são as ligas mais úteis que podem ser produzidas a partir deles, e em que tipo de aplicações eles podem ser colocados.

    "Eles poderiam ser impressos em 3D diretamente, por exemplo, ou eles precisariam de refino? A combinação precisa de metais dependerá de onde na Lua o regolito é adquirido - haveria diferenças regionais significativas. "

    O objetivo final seria projetar uma "planta piloto" que pudesse operar de forma sustentável na Lua, com a primeira demonstração de tecnologia direcionada para meados da década de 2020.

    Simulador de poeira lunar submetido à extração de oxigênio. Crédito:Beth Lomax / Universidade de Glasgow

    "A ESA e a NASA estão voltando para a Lua com missões tripuladas, desta vez com o objetivo de ficar, "diz Tommaso Ghidini, Chefe de Estruturas da ESA, Divisão de Mecanismos e Materiais.

    "Consequentemente, estamos mudando nossa abordagem de engenharia para um uso sistemático de recursos lunares in-situ. Estamos trabalhando com nossos colegas na Diretoria de Exploração Humana e Robótica, A indústria e o meio acadêmico europeus devem fornecer abordagens científicas de primeira classe e tecnologias facilitadoras essenciais como esta, em direção a uma presença humana sustentada na Lua e talvez um dia em Marte. "


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