Poll: Weltraumtourismus
Für welchen Betrag würdest du ins All fliegen?
Home | News | Atmen von Mondgestein

Atmen von Mondgestein

Font size: Decrease font Enlarge font

Auf dem Mond gibt es reichlich Sauerstoff für künftige Astronauten. Es liegt auf dem Boden.

Ein frühes, dauerhaftes Problem, von welchem die Apollo Astronauten auf dem Mond berichteten, war Staub. Er kam überall hinein, auch in ihre Lungen. Seltsamerweise ist es vielleicht dieser Staub, von dem zukünftige Astronauten ihre Atemluft bekommen: Der staubige Bodenbelag des Mondes besteht zu fast 50% aus Sauerstoff. 

Das Kunststück ist es ihn dort hinaus zu bekommen.

"Alles was man tun muss, ist das Zeug zu verdampfen," sagt Eric Cardiff von NASA's Goddard Space Flight Center. Er leitet eines von mehreren Teams, die Wege entwickeln, um Astronauten auf Mond und Mars den benötigten Sauerstoff zur Verfügung zu stellen. (Siehe auch Vision for Space Exploration.)

Mondboden ist reich an Oxiden. Das häufigste ist Silizium Dioxid (SiO2), "wie Sand," sagt Cardiff. Auch häufig sind die Oxide des Kalziums (CaO), Eisens (FeO) und Magnesiums (MgO). Addiert man all die O´s: 43% der Masse des Mondbodens ist Sauerstoff.

Cardiff arbeitet an einer Technik, welche das Erdreich des Mondes erhitzt bis es Sauerstoff freisetzt. "Es ist eine einfache Sache der Chemie," erklärt er. "Jedes Material zerfällt in seine Atome, wenn man es stark genug aufheizt." Die Technik wird Vakuum-Pyrolisis genant -- pyro bedeutet "Feuer", lysis bedeutet "zu trennen." 

"Eine Zahl von Faktoren macht die Pyrolisis attraktiver als andere Techniken," erklärt Cardiff. "Sie benötigt kein Material, dass man von der Erde mitbringen muss und man muss nach keinem bestimmten Material graben."  Einfach einsammeln, was auf dem Boden liegt und es erhitzen.

In einem Beweis, benutzten Cardiff und sein Team eine Linse um Sonnenlicht zu bündeln und in eine Vakuumkammer zu leiten, wobei sie 10 Gramm simulierten Mondbodens auf etwa 2.500 Grad Celsius erhitzten. Die Testproben beinhalteten Ilmenit und Minnesota Material, oder MLS-1a. Ilmenite ist ein Eisen/Titan Erz, welches auf Mond und Erde vorkommt. MLS-1a wird aus Milliarden Jahre altem Bassalt gewonnen, den man am Nordufer des Lake Superior findet und mit Glaspartikln vermischt um die Zusamensetzung des Mondbodens zu simulieren. Echter Mondboden ist derzeit noch zu teuer für solche Art der Forschung.

Bei ihren Tests wurden "bis zu 20% des Materials zu freiem Sauerstoff umgewandelt," schätzt Cardiff.

Was übrig bleibt ist "Asche", ein oft glasiges Material mit niedrigem Sauerstoff- und hohem Metallanteil. Cardiff arbeitet mit Kollegen an NASA's Langley Research Center zusammen um herauszufinden wie man die Asche in nützliche Dinge umformen kann, wie z.B. Strahlenschilde, Bausteine, Ersatzteile oder Straßenbelag.

Der nächste Schritt: Steigerung der Effizienz. "Im Mai werden wir Tests mit niedrigeren Temperaturen durchführen, bei größeren Vakuums." Im größeren Vakuum, erklärt er, kann man Sauerstoff mit weniger Energieeinsatz extrahieren. Cardiff's erster Test fand bei 1/1.000 Torr statt. Das ist 760.000 Mal dünner als der Druck auf der Erde (760 Torr). Bei einem Millionstel eines Torr -- noch 1.000 Mal dünner -- "werden die benötigten Temperaturen signifikant niedriger sein."

Cardiff ist nicht alleine bei seiner Suche. Ein Team, geleitet von Mark Berggren von Pioneer Astronautics in Lakewood, CO, arbeitet an einem System, welches Sauerstoff erntet, indem es Mondboden Kohlenmonoid aussetzt. Bei einer Demonstration extrahierten sie  15 kg Sauerstoff aus 100 kg Material -- eine Effizienz, vergleichbar mit Cardiff's Pyrolyse Technik: Mehr.

D.L. Grimmett von Pratt & Whitney Rocketdyne in Canoga Park, CA, arbeitet an Magma Elektrolyse. Er schmilzt MLS-1 bei etwa 1.400 Grad Celsius, so dass es sich verhält wie Magma aus einem Vulkan und benutzt eine elektrische Ladung um Sauerstoff freizusetzen. Mehr.

Schlussendlich fördern die NASA und das Florida Space Research Institute, durch NASA's Centennial Challenge, MoonROx, die Moon Regolith Oxygen competition. Ein Preis von  $250.000 geht an das Team, welches es schafft 5 kg atembaren Sauerstoff aus JSC-1, innerhalb von 8 Stunden zu gewinnen. 

Der Wettbewerb endet am 1. Juni 2008. Die Herausforderung auf anderen Planeten zu leben wird Generationen andauern.

Haben Sie irgendwelche heißen Ideen?

Quelle: Science@NASA

Comments (0 posted):

Post your comment comment

Please enter the code you see in the image:

  • email Email to a friend
  • print Print version
  • Plain text Plain text
Tags
No tags for this article
Rate this article
0