Un team di ricercatori europei sta lavorando a un sistema in grado di produrre ossigeno respirabile da campioni simulati di polvere lunare.
“Essere in grado di acquisire ossigeno dalla polvere lunare sarebbe estremamente utile per i futuri coloni, sia per la respirazione che nella produzione locale di combustibile per missili”, ha spiegato Beth Lomax, chimico dell’Università di Glasgow, in un Comunicato stampa dell’Agenzia spaziale Europea (ESA).
Con l’aiuto del suo collega Alexandre Meurisse, ricercatore dell’ESA, Beth sta attualmente testando un prototipo di generatore che alla fine potrebbe portare alla produzione di ossigeno dalla polvere lunare.
Attualmente i test del sistema vengono effettuati presso il laboratorio di materiali e componenti elettrici del Centro europeo di ricerca e tecnologia spaziale (ESTEC), che ha sede a Noordwijk, in Olanda.
Ossigeno dalla polvere lunare: il prototipo funziona
Certo, sarà necessario ottimizzarlo per renderlo adatto all’uso sulla Luna (ad esempio riducendone la sua temperatura operativa), ma il prototipo funziona. Lomax e Meurisse stanno attualmente lavorando ed estraendo ossigeno da facsimili di polvere lunare, ma data la composizione del materiale sono abbastanza sicuri che il loro approccio funzioni anche sulla polvere lunare effettiva.
Secondo l’ESA, i campioni di polvere lunare noti come regolite che tornarono sulla Terra durante le missioni Apollo erano composti da circa il 40-45% di ossigeno. Gli scienziati ESTEC stanno elaborando una tecnica che può spingere questo ossigeno fuori dalla polvere.
L’ossigeno nella regolite è intrappolato in forma di ossidi, che si formano come minerali o vetro all’interno della polvere. È necessario lavorare chimicamente per estrarre questo ossigeno, come descritto dallo stesso ESA:
L’estrazione dell’ossigeno da parte di ESTEC sta avvenendo utilizzando un metodo chiamato “elettrolisi del sale fuso”. Prevede il posizionamento di regolite in un cestino metallico con sale di cloruro di calcio fuso da servire come elettrolita, riscaldato a 950 ° C. A questa temperatura la regolite rimane solida ma si libera ossigeno.
Per la precisione: il passaggio di una corrente attraverso la regolite immersa in questo sale provoca l’estrazione dell’ossigeno e la conversione della regolite in leghe metalliche utilizzabili. E non è un caso che questo processo sia stato sviluppato da Metalysis. Metalsys è una società con sede nel Regno Unito che utilizza questa tecnica per produrre metalli e leghe. Beth Lomax ha collaborato con Metalysis mentre stava lavorando al suo dottorato di ricerca, e ora sta sfruttando il concetto all’ESTEC.
Conservare ossigeno
Poiché Metalysis trattava l’ossigeno risultante come un sottoprodotto indesiderato, il sistema ha dovuto essere ottimizzato per catturarlo e misurarlo. Allo stato attuale, il sistema scaricando l’ossigeno in un tubo di scarico, ma le versioni future potranno immagazzinare l’ossigeno a lungo termine.
È interessante anche l’approccio di ESTEC nei confronti della regolite che, dopo aver ceduto il suo ossigeno, si trasforma in un metallo. Il team sta attualmente esaminando vari modi per sfruttare questo metalli in un ambiente lunare. Ad esempio trasformandolo in composti per la stampa 3D (ne ho parlato un po’ di tempo fa in un articolo ospitato dal blog di Beppe Grillo).
