Leben auf dem Mond ist möglich: Sauerstoff und Metall aus dem Mondboden extrahiert

Es ist möglich, den gesamten Sauerstoff aus dem lunaren Regolith zu gewinnen, aber es ist noch nicht ganz brauchbar.

Sauerstoff und Metall
Sauerstoff und Metall aus dem lunaren Regolithen Beth Lomax

Der Tag, an dem das Leben auf dem Mond möglich ist, rückt immer näher. Forschungen der Postdoc-Studentin der Universität Glasgow, Beth Lomax, haben gezeigt, dass dem Mondboden Sauerstoff entzogen werden kann.

Der Sauerstoff aus dem simulierten Mondboden, dem Regolith, wurde fast vollständig entzogen – es blieb ein Gemisch aus Metalllegierungen zurück. Sowohl dieses Metall als auch der Sauerstoff könnten von zukünftigen Mondbewohnern genutzt werden.

Proben des tatsächlichen Mondbodens wurden verwendet, um festzustellen, dass der lunare Regolith zu 40 bis 45 Gewichtsprozent aus Sauerstoff besteht und damit das am meisten verfügbare Element des Bodens ist.

Wie hat das Team den Sauerstoff entzogen?

Lomax‘ Doktorarbeit, die von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) unterstützt wurde, beinhaltete den Prozess, den pulverisierten Regolith zusammen mit geschmolzenem Kalziumchloridsalz, das als auf 950 Grad Celsius erhitzter Elektrolyt diente, in einen mit Maschen ausgekleideten Behälter zu legen.

https://twitter.com/UofGlasgow/status/1181918324818681859

Bei dieser Temperatur bleibt der Regolith fest.

Der Prozess dauerte 50 Stunden, 96% des Sauerstoffs wurden entzogen, wobei ein Strom durch den Regolithen floss. Dies führte dazu, dass der Sauerstoff entzogen wurde und über das Salz zu einer Anode wanderte.

Allein in den ersten 15 Stunden wurden 75% des gesamten Sauerstoffs entzogen.

Lomax sagte dies über den Prozess: „Die Verarbeitung wurde mit einer Methode namens Schmelzflusselektrolyse durchgeführt. Dies ist das erste Beispiel einer direkten Pulver-zu-Pulver-Verarbeitung von festem lunarem Regolith-Simulans, das praktisch den gesamten Sauerstoff entziehen kann. Alternative Methoden der Mondsauerstoffextraktion erzielen deutlich geringere Ausbeuten oder erfordern das Schmelzen des Regolithen bei extremen Temperaturen von mehr als 1600°C“.

Lomax fügte dem noch hinzu: „Diese Arbeit basiert auf dem FCC-Prozess – ausgehend von den Initialen seiner in Cambridge ansässigen Erfinder -, der von einem britischen Unternehmen namens Metalysis für die kommerzielle Metall- und Legierungsherstellung weiterentwickelt wurde.

Sie schloss mit: „Diese Forschung liefert den Beweis für das Konzept, dass wir den gesamten Sauerstoff aus dem lunaren Regolithen extrahieren und verwerten können, wobei ein potenziell nützliches metallisches Nebenprodukt zurückbleibt.

https://twitter.com/esa/status/1181872052183142400

Warum ist diese Entdeckung so wichtig?

„Dieser Sauerstoff ist eine äußerst wertvolle Ressource, aber er ist chemisch im Material in Form von Oxiden in Form von Mineralien oder Glas gebunden und steht daher für eine sofortige Verwendung nicht zur Verfügung“, sagte Lomax.

Auch wenn die Forschung noch nicht ganz abgeschlossen ist, so ist sie doch sicherlich ein Schritt in die richtige Richtung für das zukünftige Leben im Weltraum.

„Wir arbeiten mit der Metalyse und der ESA zusammen, um diesen industriellen Prozess in den lunaren Kontext zu übersetzen, und die bisherigen Ergebnisse sind sehr vielversprechend“, sagte Mark Symes, Doktorvater von Lomax an der Universität Glasgow.

Darüber hinaus kommentierte James Carpenter, ESA’s Lunar Strategy Officer, dass „dieses Verfahren den Mondsiedlern Zugang zu Sauerstoff für Treibstoff und Lebenserhaltung sowie zu einer breiten Palette von Metalllegierungen für die In-situ-Fertigung geben würde – die genauen verfügbaren Ausgangsmaterialien würden davon abhängen, wo auf dem Mond sie landen“.

Die Forschung wurde im September in Science Direct veröffentlicht.