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将月尘转化为氧气-并使用剩菜剩饭进行3D打印月球底座

时间：2022-05-27 12:25:07 来源：

通过使用3D打印机从本地材料中构建它，可以使建立未来的月球基地变得更加简单。包括著名建筑师Foster + Partners在内的行业合作伙伴加入了ESA，以测试使用月球土壤进行3D打印的可行性。

英国工程师正在对将用于从月尘中提取氧气的过程进行微调，从而留下可以3D打印到月球基地建筑材料中的金属粉末。

这可能是建立地外氧气提取厂的第一步。这将有助于实现月球探索并维持月球上的生命，同时避免了从地球发送材料的巨额成本。

产生的氧气主要用于制造火箭燃料，但也可以为登月者提供空气。

该项目是欧空局为建立永久和可持续的月球存在而进行的准备工作的一部分。宇航员将在月球上生活和工作，在那里他们将帮助开发和测试更深入太空任务所需的技术。

月球长石是覆盖月球的薄薄的尘土岩石层，与地球上发现的矿物没有太大不同。按重量计，它含有约45％的氧，该氧与诸如铁和钛之类的金属结合，因此无法使用。

英国公司Metalysis已经开发了一种矿物提取工艺，地球上的各行业都在使用该工艺来生产用于制造的金属。

今年早些时候，它被证明可以与模拟月球巨石一起使用。

格拉斯哥大学的ESA研究员Alexandre Meurisse和Beth Lomax用ESA的材料和电气元件实验室中的模拟月尘产生氧气和金属。

电化学过程在专门设计的腔室中进行–用于研究的腔室大约与洗衣机的大小相同。含氧物质浸入熔融盐中，加热到950℃。°然后有电流通过，触发氧气被提取并迁移通过液态盐，以收集在电极上，留下金属粉末的混合物。

作为当前项目的一部分，Metalysis工程师会在考虑月球应用的情况下对其进行微调。

最大的区别是，在地球上不需要产生氧气，但在太空中它将是该过程最重要的产物。这意味着需要对其进行工程设计以产生尽可能多的气体。

工程师将通过调节电流和试剂来增加氧气量，同时尝试降低生产氧气所需的温度，从而改善这一过程。这将有助于降低所需的能量，而这种能量在月球上已经非常宝贵。

他们还将努力减小过程发生的腔室的尺寸，以便可以将腔室有效地运输到月球。

在图像前后的左侧是一堆模拟的月球土壤或重灰石。右边是同一堆，基本上所有的氧气都从其中抽出后，剩下金属合金的混合物。将来，月球上的定居者都可以使用氧气和金属。

同时，ESA和Metalysis挑战了创新者开发的过程中监控系统，该系统可用于跟踪未来月球提取厂中的氧气生产。

“几年前，我们意识到陆地矿物提取过程中看似不重要的副产品可能在太空探索中具有深远的应用，” Metalysis董事总经理伊恩·梅洛尔（Ian Mellor）说

“我们期待与ESA和我们的工业合作伙伴继续探索如何使我们的地球技术在太空中使用。”

负责该项目的ESA材料工程师Advenit Makaya表示：“这个令人兴奋的项目是ESA广泛的空间资源战略的一部分，它将帮助我们证明月球上已经存在的材料如何可持续地用于支持长期的太空事业。” 。

“该项目将帮助我们了解有关Metalysis的过程的更多信息，甚至可能成为在月球上建立自动先导制氧设备的垫脚石-额外的金属合金可以被3D打印机用来制造建筑材料。 ”

“将来，如果我们想在太空中广泛旅行并在月球和火星上建立基地，那么我们将需要制造或找到维持生命所需的东西-食物，水和呼吸空气，” Sue Horne负责人说。英国航天局的太空探索工作。

“ Metalysis参与旨在通过在月球环境中产生氧气来实现这一目标的计划，这将展示英国在世界舞台上的太空资格，并帮助解锁使未来太空探索更近一步的突破。”


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