Generar oxígeno en la Luna

Tras un concurso, la ESA ha seleccionado al equipo industrial que diseñará y construirá la primera carga útil experimental para extraer oxígeno de la superficie de la Luna. El consorcio ganador, liderado por Thales Alenia Space en el Reino Unido, se ha encargado de producir un pequeño equipo que evaluará la posibilidad de construir plantas lunares más grandes para extraer propulsor para naves espaciales y aire respirable para astronautas, así como materias primas metálicas.

La carga útil compacta deberá extraer entre 50 y 100 gramos de oxígeno del regolito lunar, con el objetivo de extraer el 70% de todo el oxígeno disponible dentro de la muestra, al tiempo que brinda mediciones precisas de rendimiento y concentraciones de gas. Y tendrá que hacer todo esto rápidamente, dentro de un período de 10 días, funcionando con la energía solar disponible en un solo día lunar de quince días, antes de la llegada de la noche lunar helada y negra como boca de lobo.

La Dirección de Exploración Humana y Robótica de la ESA seleccionó al equipo dirigido por Thales compuesto por AVS , Metalysis , Open University y Redwire Space Europe tras un estudio detallado el año pasado, evaluando tres diseños rivales. El proceso siguió un nuevo enfoque para seleccionar conceptos de sistemas.

“Emplear un enfoque de desafío nos permitió evaluar los conceptos de carga útil de la competencia de forma precisa y en paralelo”, comenta David Binns, ingeniero de sistemas de la instalación de diseño concurrente ( CDF ) de última generación de la ESA. “Ahora esperamos trabajar con el consorcio ganador para hacer de su diseño una realidad práctica".

“La carga útil debe ser compacta, de baja potencia y capaz de volar en una variedad de posibles módulos de aterrizaje lunares, incluido el módulo de aterrizaje de logística grande europeo de la ESA, EL3. Ser capaz de extraer oxígeno de la roca lunar, junto con metales utilizables, cambiará las reglas del juego para la exploración lunar, lo que permitirá a los exploradores internacionales regresar a la Luna para "vivir de la tierra" sin depender de largas y costosas líneas de suministro terrestre. ”

Giorgio Magistrati, líder del equipo de estudios y tecnologías de la iniciativa ExPeRT (Preparación para la exploración, investigación y tecnología ) de la ESA, agrega: “Es el momento adecuado para comenzar a trabajar en la realización de este demostrador de utilización de recursos in situ, el primer paso en nuestra estrategia de implementación ISRU más amplia. Una vez que se pruebe la tecnología utilizando esta carga útil inicial, nuestro enfoque culminará en una planta ISRU a gran escala instalada en la Luna a principios de la próxima década”.

El concepto subyacente ya ha sido probado. Las muestras devueltas desde la superficie lunar confirman que el regolito lunar se compone de 40 a 45 % por ciento de oxígeno en peso, su elemento más abundante. La dificultad es que este oxígeno está ligado químicamente en forma de óxidos en forma de minerales o vidrio, por lo que no está disponible para su uso inmediato.

Sin embargo, se ha instalado una planta prototipo de oxígeno en el Laboratorio de Materiales y Componentes Eléctricos de ESTEC. Esta planta emplea un proceso basado en electrólisis para separar el regolito lunar simulado en metales y oxígeno, recursos básicos clave para misiones espaciales sostenibles a largo plazo.

ESA