經(jīng)過競爭,歐空局(ESA)已經(jīng)選擇了一個(gè)工業(yè)團(tuán)隊(duì),該團(tuán)隊(duì)將設(shè)計(jì)和建造第一個(gè)從月球表面提取氧氣的實(shí)驗(yàn)性有效載荷。由英國Thales Alenia Space航天公司領(lǐng)導(dǎo)的獲勝財(cái)團(tuán)的任務(wù)是生產(chǎn)一個(gè)小型設(shè)備,該設(shè)備將評估建立更大的月球工廠的前景,以提取航天器的推進(jìn)劑和宇航員的呼吸空氣--以及設(shè)備的金屬原材料。
這個(gè)緊湊的有效載荷將需要從月球巖石中提取50-100克的氧氣--目標(biāo)是提取樣品中所有可用的氧氣的70%--同時(shí)提供性能和氣體濃度的精確測量。而且,它必須在10天內(nèi)迅速完成這一切--在漆黑、冰冷的月夜到來之前,在長達(dá)兩星期的月球日內(nèi)利用可用的太陽能運(yùn)行。
歐空局的人類和機(jī)器人探索局在去年進(jìn)行了詳細(xì)的研究,評估了三個(gè)競爭對手的設(shè)計(jì)后,選擇了Thales公司領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì),該團(tuán)隊(duì)由AVS、Metalysis、英國開放大學(xué)和歐洲紅線空間公司組成。該過程采用了一種新的方法來選擇系統(tǒng)概念。
歐空局最先進(jìn)的并行設(shè)計(jì)設(shè)施(CDF)的系統(tǒng)工程師David Binns評論說:“采用挑戰(zhàn)的方法讓我們在精確、并排的基礎(chǔ)上評估競爭的有效載荷概念。現(xiàn)在我們期待著與獲勝的財(cái)團(tuán)合作,使他們的設(shè)計(jì)成為實(shí)際的現(xiàn)實(shí)。”
“有效載荷需要緊湊、低功率,能夠在一系列潛在的月球登陸器上飛行,包括歐空局自己的歐洲大型物流登陸器EL3。能夠從月巖中提取氧氣以及可用的金屬,將改變月球探索的游戲規(guī)則,使準(zhǔn)備返回月球的國際探索者能夠‘靠山吃山,靠水吃水’,而不必依賴漫長而昂貴的地面供應(yīng)線?!?/p>
歐空局ExPeRT(探索準(zhǔn)備、研究和技術(shù))計(jì)劃的研究和技術(shù)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人Giorgio Magistrati補(bǔ)充說:“現(xiàn)在是開始實(shí)現(xiàn)這個(gè)原位資源利用示范器的時(shí)候了,這是我們更大的ISRU實(shí)施戰(zhàn)略的第一步。一旦該技術(shù)利用這個(gè)初始有效載荷得到證實(shí),我們的方法將在下一個(gè)十年的早期階段在月球上建立一個(gè)全面的ISRU工廠?!?/p>
這個(gè)基本概念已經(jīng)得到了證實(shí)。從月球表面返回的樣品證實(shí),月球巖石由40-45%的氧氣(按重量計(jì)算)組成,是其最豐富的元素。困難的是,這些氧氣以礦物或玻璃的形式被化學(xué)地束縛在一起,所以無法立即使用。
然而,在ESTEC的材料和電氣元件實(shí)驗(yàn)室里,已經(jīng)建立了一個(gè)原型的氧氣工廠。該工廠采用了一個(gè)基于電解的過程,將模擬月球石塊分離成金屬和氧氣,這是長期可持續(xù)空間任務(wù)的關(guān)鍵基本資源。
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