Hvordan få oksygen fra månestøv

- Ønsker vi å dra ut i solsystemet og sette opp permanente baser på månen og Mars, vil vi måtte finne de ressursene som vi trenger der, som luft, vann og energi, og utvinne dem på stedet, sier Sue Horne, sjefen for utforsking av rommet ved den britiske romorganisasjonen UK Space Agency.

Derfor holder britiske ingeniører nå på å finstille en prosess for å utvinne oksygen fra månestøv. Det vil kunne gi oksygen til luft for romfarere og til drivstoff for fartøyene deres.

Metallstøvet som blir igjen av oksygenutvinningen kan brukes til å 3D-printe bygningsmaterialer.

En permanent base på månen vil brukes til forskning på mange ulike felter, og til utvikling av kunnskap, metoder og teknologier som trengs for at mennesker skal kunne dra enda lenger ut i rommet. 

Krevende elektrolyse

Det fine støvet som dekker månens overflate kalles for regolitt og inneholder mineraler som er vanlige på jorda. Regolitten inneholder opp til 45 prosent oksygen, men siden dette oksygenet er bundet til metaller som jern og titanium, må det utvinnes først.

Det britiske firmaet Metalysis har utviklet en metode fra prosesser som brukes i industrien til å utvinne oksygen fra støv som likner på månens regolitt.

Når etterlikning av måneregolitt (til venstre) tømmes for oksygen, inneholder blandingen som blir igjen (til høyre) ulike metaller. Foto: ESA

Denne elektrokjemiske prosessen finner sted i et kammer på størrelse med en vaskemaskin. Her blir materialet som inneholder oksygen lagt i smeltet salt og det hele varmet til 950 grader Celsius.

Så føres elektrisk strøm gjennom blandingen, som får oksygenet til å vandre gjennom det smeltetet saltet til en elektrode. Her bobler oksygenet opp, mens blandingen som blir igjen inneholder metaller frie for oksygen.

Biprodukt blir hovedprodukt i rommet

På jorda gir slik elektrolyse oksygen som biprodukt. I rommet vil det være det viktigste resultatet av denne prosessen. For å få så mye oksygen som mulig, må prosessen spesialtilpasses bruk i rommet.

Derfor justerer de britiske ingeniørene nå mengden elektrisk strøm og salt som brukes i prosessen for å øke mengden oksygen den produserer.

Forskerne Alexandre Meurisse og Beth Lomax er noen av dem som undersøker hvordan oksygen kan utvinnes fra månetøv. Foto: ESA/C. Conigili

Også temperaturen og størrelsen på kammeret der elektrolysen skjer må minskes. Det vil redusere mengden energi som trengs for å utføre prosessen, samt gjøre kammeret lettere å frakte til månen.

ESA og Metalysis har utfordret bedrifter og innovatører til å utvikle et system som kan overvåke oksygenproduksjonen til slike elektrolyseprosesser i rommet.

Norsk forskning og industri er med

- For noen år siden innså vi at det tilsynelatende uviktige biproduktet oksygen fra elektrolyseprosesser som utvinner mineraler på jorda kan bli sentralt for bruk i rommet, sier Ian Mellor, administrerende direktør for Metalysis.

Nå gleder bedriften seg til å fortsette å utforske, sammen med ESA og industripartnere, hvordan de skal få denne teknologien klar til bruk i rommet.

Murstein av kunstig regolitt etterlikner materialet som dekker månens overflate. Foto: ESA/Azimut Space

- Dette spennende prosjektet er en av del av ESAs strategi for ressurser i rommet (Space Resources Strategy), som skal vise hvordan materialer på månen kan brukes til å gjøre en rombase der permanent, sier Advenit Makaya, hovedingeniør for ESA på prosjektet.

ESA skal, sammen med NASA og flere andre romorganisasjoner, bygge romstasjonen Gateway i bane rundt månen. Den skal være utgangspunkt for å opprette base nede på månens overflate, og for ferder lenger ut i solsystemet.

Her i Norge undersøker forskningsprosjekter om det er mulig å danne strøm på månen og om urin kan brukes som byggemateriale med regolitt.