Uma lente de foco para produzir oxigênio e lesmas a partir de uma câmara cheia de poeira e poeira. Clique para ampliar
Quando os astronautas retornarem à Lua, para explorar e eventualmente construir uma base lunar, precisarão de oxigênio ... e muito. Os pesquisadores da NASA estão usando uma técnica chamada pirólise a vácuo, onde o regolito é aquecido até liberar oxigênio. A luz do Sol era focalizada por uma lente para aquecer o solo lunar a 2.500 graus C. Até 20% do solo foi convertido em oxigênio livre, e a escória restante poderia ser usada para tijolos, proteção contra radiação ou pavimentação.
Um problema antigo e persistente observado pelos astronautas da Apollo na Lua foi a poeira. Chegou a toda parte, inclusive nos pulmões. Por incrível que pareça, pode ser que os futuros exploradores da Lua tomem seu próximo suspiro de ar: a camada de terra empoeirada da Lua é quase metade do oxigênio.
O truque é extraí-lo.
"Tudo o que você precisa fazer é vaporizar o material", diz Eric Cardiff, do Goddard Space Flight Center da NASA. Ele lidera uma das várias equipes que desenvolvem maneiras de fornecer aos astronautas o oxigênio de que precisam na Lua e em Marte. (Veja a Visão para exploração espacial.)
O solo lunar é rico em óxidos. O mais comum é o dióxido de silício (SiO2), "como a areia da praia", diz Cardiff. Também são abundantes os óxidos de cálcio (CaO), ferro (FeO) e magnésio (MgO). Some todos os O's: 43% da massa do solo lunar é oxigênio.
Cardiff está trabalhando em uma técnica que aquece os solos lunares até liberarem oxigênio. "É um aspecto simples da química", explica ele. "Qualquer material se desintegra em átomos se for aquecido o suficiente." A técnica é chamada pirólise a vácuo - pirro significa "fogo", lise significa "separar".
"Vários fatores tornam a pirólise mais atraente do que outras técnicas", explica Cardiff. "Ele não exige que matérias-primas sejam trazidas da Terra e você não precisa prospectar um determinado mineral". Basta pegar o que está no chão e aplicar o calor.
Como prova de princípio, Cardiff e sua equipe usaram uma lente para focalizar a luz do sol em uma pequena câmara de vácuo e aqueceram 10 gramas de solo lunar simulado a cerca de 2.500 graus C. As amostras de teste incluíram ilmenita e Minnesota Lunar Simulant, ou MLS-1a. A ilmenita é um minério de ferro / titânio que a Terra e a Lua têm em comum. O MLS-1a é feito de basalto de bilhões de anos encontrado na margem norte do Lago Superior e misturado com partículas de vidro que simulam a composição do solo lunar. O solo lunar real é muito valorizado para essa pesquisa agora.
Em seus testes, "até 20% do solo simulado foi convertido em oxigênio livre", calcula Cardiff.
O que resta é "escória", um material de baixo oxigênio, altamente metálico, geralmente vítreo. Cardiff está trabalhando com colegas do Centro de Pesquisa Langley da NASA para descobrir como transformar a escória em produtos úteis como proteção contra radiação, tijolos, peças de reposição ou até mesmo calçada.
O próximo passo: aumentar a eficiência. "Em maio, faremos testes em temperaturas mais baixas, com aspiradores mais difíceis". No vácuo, ele explica, o oxigênio pode ser extraído com menos energia. O primeiro teste de Cardiff foi em 1 / 1.000 Torr. Isso é 760.000 vezes mais fino que a pressão do nível do mar na Terra (760 Torr). A um milionésimo de um Torr - mais mil vezes mais fino - "as temperaturas necessárias são significativamente reduzidas".
Cardiff não está sozinho nessa missão. Uma equipe liderada por Mark Berggren da Pioneer Astronautics em Lakewood, CO, está trabalhando em um sistema que colhe oxigênio, expondo o solo lunar ao monóxido de carbono. Em uma demonstração, eles extraíram 15 kg de oxigênio de 100 kg de simulador lunar - uma eficiência comparável à técnica de pirólise de Cardiff: mais.
D.L. Grimmett, da Pratt & Whitney Rocketdyne, em Canoga Park, CA, está trabalhando na eletrólise de magma. Ele derrete o MLS-1 a cerca de 1.400 graus. C, é como o magma de um vulcão, e usa uma corrente elétrica para liberar o oxigênio: mais.
Por fim, a NASA e o Instituto de Pesquisa Espacial da Flórida, por meio do Desafio Centenário da NASA, estão patrocinando o MoonROx, a competição de Regolito de Oxigênio da Lua. Um prêmio de US $ 250.000 vai para a equipe que pode extrair 5 kg de oxigênio respirável do simulador lunar JSC-1 em apenas 8 horas.
A competição termina em 1º de junho de 2008, mas o desafio de viver em outros planetas vai durar por gerações.
Tem alguma ideia quente?
Fonte original: Comunicado de imprensa da NASA
