Исследование лунного реголита: как немецкие учёные извлекают кислород и воду

Эксперты Немецкого аэрокосмического центра в Бремене создали уникальный испытательный стенд, предназначенный для работы с лунным реголитом, с целью извлечения важных ресурсов, таких как вода и кислород.

Лунный реголит содержит много полезных минералов, в частности ильменита, который является источником железа, титана и кислорода. Этот минерал представляет собой один из наиболее доступных ресурсов для получения кислорода и воды на Луне, что жизненно необходимо для дыхания, питья и других нужд. Однако ильменит не так распространён на поверхности Луны, особенно в высокогорных районах, где планируется строительство первых постоянных аванпостов.

Разработанный германскими учеными испытательный стенд нацелен на обогащение лунного реголита с целью накопления ильменита и других ценных минералов. Он состоит из трёх инструментов, которые позволяют осуществлять гравитационное, магнитное и электростатическое обогащение. Первый компонент включает питатель и сито, которые разделяют частицы по размеру. Частицы диаметром более 200 микрометров отсеиваются, что способствует отделению более крупных частиц, способных мешать дальнейшей работе системы.

Следующий этап включает использование магнитного сепаратора, который применяет магнитное поле для отделения ильменита от немагнитных материалов. Благодаря содержанию железа, ильменит обладает низкой магнитной восприимчивостью и может быть отделён от немагнитных частиц одинаковой плотности при помощи направления магнитного поля, которое выбрасывает его частицы в другую секцию системы.

Завершает процесс электростатический сепаратор с параллельными пластинами, который использует мощные электрические поля для воздействия на оставшиеся магнитные частицы. Такие устройства, широко используемые в нефтяной и газовой отраслях, создают сильное электрическое поле, которое замедляет падение определённых частиц, позволяя эффективно сортировать материалы с различными электрическими свойствами.

В экспериментальных испытаниях использовали имитатор лунного реголита, который предварительно высушивали в течение более 48 часов при температуре 80 °C. Затем материал хранился в герметичном контейнере, чтобы избежать попадания лишней влаги. Результаты подтвердили, что система смогла извлечь около 32% ильменита из исходного вещества, увеличив его концентрацию с 2,55% до 12%.

Хотя полученные результаты считаются многообещающими, учёные подчеркивают необходимость в дальнейшем исследовании и тестировании для улучшения эффективности системы и повышения выхода ильменита. Также важно разработать технологии для более качественного использования ильменита и других ценных минералов, извлечённых из лунного реголита.