تبدیل گرد و غبار کره ماه به اکسیژن!
دانشمندان اروپایی مشغول کار بر روی سیستمی هستند که می‌تواند مقدار زیادی اکسیژن را از نمونه‌های شبیه‌سازی‌شده گردوغبار کره ماه استخراج کند. بث لوماکس (Beth Lomax)؛ یک شیمی‌دان از دانشگاه گلاسکو که در حال حاضر در آژانس فضایی اروپایی (ESA) کار می‌کند، به مطبوعات گفت: “استخراج اکسیژن از منابع موجود در ماه می‌تواند به طرز قابل‌توجهی برای مهاجران آینده سیارات، هم برای نفس کشیدن و هم جهت تولید محلی سوخت راکت‌ها، مفید باشد.”
لوماکس به همراه یکی از کارکنان ESA به نام الکساندره موریس (Alexandre Meurisse) در حال تلاش بر روی یک نمونه اولیه هستند که در نهایت می‌توان با استفاده از آن، از گردوغبار قمری، اکسیژن استخراج کرد. این دو محقق در آزمایشگاه مواد و تجهیزات برقی آژانس فضایی اروپایی و مرکز فناوری (ESTEC) واقع در نوردوویک هلند، مشغول بررسی سیستم خود هستند.
نمونه اولیه آنها موفق ظاهر شده اما در آینده باید تعدیلاتی بر روی آن اعمال شود تا جهت استفاده در کره ماه مناسب باشد. یکی از نمونه‌های این تعدیلات، کاهش دمای عملیاتی این دستگاه است. لوماکس و موریس در حال کار بر روی گردوغبار شبیه‌سازی‌شده کره ماه بوده، اما امیدوارند که سازوکار آنها بر روی مواد واقعی نیز کارساز باشد.
به گفته ESA، در واقع، نمونه‌های گردوغبار قمری که رگولیت نامیده می‌شوند، طی مأموریت آپولو به زمین بازگردانده شدهاند و حدودا 40 الی 45 درصد اکسیژن را در خود جای می‌دهند. دانشمندان مرکز ESTEC در حال طراحی روشی هستند که می‌توان با استفاده از آن، اکسیژن را از گردوغبار بیرون کشید. چنین رویه‌ای در دید مردم عادی همانند کیمیاگری جلوه می‌کند.
اکسیژن موجود در رگولیت در قالب اکسید بسته‌بندی شده است. این اکسیژن در میان گردوغبار به شکل مواد معدنی و یا شیشه درآمده است. یک مهارت مرتبط با علم شیمی لازم بوده تا اکسیژن را از این مواد استخراج کرد. همان‌طور که ESA این رویه را توصیف می‌کند:
“استخراج اکسیژن ESTEC با استفاده از رویه‌ای که الکترولیز نمک مذاب نامیده می‌شود، صورت می‌گیرد. در این روش، رگولیت به همراه نمک مذاب کلسیم کلرید در یک سبد فلزی قرار داده شده و در اینجا این نمک نقش الکترولید را ایفا می‌کند. سپس به این مواد تا 950 درجه سانتی‌گراد گرما داده می‌شود. طی این دما، رگولیت به‌صورت یکپارچه باقی می‌ماند.
اما عبور دادن یک جریان باعث می‌شود تا اکسیژن از رگولیت استخراج شده و از نمک نیز رد شود تا بتواند در یک قطب منفی جمع‌آوری شود. یکی از مزیت‌های این رویه این است که همچنین باعث می‌شود تا رگولیت به آلیاژ فلزی قابل‌استفاده تبدیل شود.”
این فرآیند توسط شرکت Metalysis توسعه داده شده است. Metalysis یک شرکت بریتانیایی بوده که از این روش جهت تولید فلز و آلیاژهای مختلف استفاده می‌کند. لوماکس هنگامی‌که بر روی مقاله دکترای خود کار می‌کرد، با این شرکت همکاری کرده بود و حال وی مشغول استفاده از این روش در مرکز ESTEC است.
ازآنجایی‌که شرکت Metalysis با اکسیژن به دست آمده به‌عنوان یک محصول نامطلوب برخورد می‌کرد، بنابراین این سیستم باید تغییر داده می‌شد تا محققان بتوانند هر مقدار اکسیژنی را که از نمونه‌ها استخراج می‌شود، گیرانداخته و همچنین مقدار آن را نیز محاسبه کنند. در شرایط فعلی، این سیستم اکسیژن را به داخل یک لوله خروجی هدایت می‌کند، اما نمونه‌های جدیدتر این دستگاه در بلندمدت می‌توانند اکسیژن را جدا کرده و آن را ذخیره‌سازی کنند.
جالب است که مرکز ESTEC به فلزات به دست آمده به‌عنوان یک محصول جانبی نامطلوب نگاه نمی‌کند. این تیم در حال حاضر به دنبال راه‌هایی است که از این فلزات در محیط‌های قمری استفاده کند. به‌عنوان‌مثال، این مواد را در چاپ سه‌بعدی مورداستفاده قرار دهد.
تمامی این تلاش‌ها به سازوکاری ختم می‌شوند که بتواند بر روی کره ماه به فعالیت بپردازد. دانشمندان مرکز ESTEC قصد دارند تا نمونه قابل‌استفاده در ماه این دستگاه را تا میانه سال 2020 میلادی تولید کنند. با استفاده از چنین دستگاه‌هایی، کاشفان و مهاجران در سیاره‌های دیگر می‌توانند مقداری راحت‌تر نفس بکشند.
حال ممکن است که گردوغبار ماه یک منبع باارزش تلقی شود. اما هنگامی‌که فضانوردان برای اولین بار به ماه سفر کردند، ناسا به‌شدت درباره خطرات احتمالی پودرهای قمری نگران بود. نگرانی‌های این سازمان بی‌مورد نبوده است. یک پژوهش متعاقب نشان می‌دهد که ذرات شبیه‌سازی‌شده ماه می‌توانند منجر به مرگ انسان‌ها و حتی تغییر DNA نیز بشوند.
نوشته تبدیل گرد و غبار کره ماه به اکسیژن! اولین بار در اخبار تکنولوژی و فناوری پدیدار شد.
