中国 - 艾赫巴里通讯社
NASA月球土壤提取氧气方法通过重大测试
在推动人类在地球之外长期存在的重大进展中，一种从外星土壤中提取氧气的开创性方法成功完成了关键的集成测试。美国宇航局（NASA）的碳热还原演示（CaRD）实验，作为就地资源利用（ISRU）倡议的基石，最近展示了其集成原型利用集中太阳能从模拟月球风化层中产生一氧化碳的能力。这一成就标志着在月球乃至火星上开发自给自足栖息地迈出了关键一步，解决了在远离地球补给线的情况下提供可呼吸空气的根本挑战。
如果人类要在太空中生活和工作，那么能够远离家园满足我们的基本需求至关重要。这包括食物和水，但最关键的要素是稳定供应清洁空气以供呼吸。这对于前往月球、火星和其他深空目的地的长期任务尤为重要。对于远离地球的宇航员或居民来说，补给任务的机会少之又少。为此，NASA和其他航天机构正在将就地资源利用（ISRU）视为解决方案。
另请阅读
简而言之，这种方法利用当地资源确保宇航员拥有空气、水、食物、建筑材料和其他必需品。为解决对清洁、可呼吸空气的需求，NASA正在进行一项名为碳热还原演示（CaRD）的实验，该实验利用集中太阳能从月球风化层中提取氧气。CaRD团队最近完成了集成原型的重要测试，使这项技术离实现月球长期任务更近了一步。
正如团队在其项目提案中描述的那样，月球风化层按质量计算约含45%的氧气，其中大部分结合在硅酸盐矿物中。每次月球穿过地球的磁尾时，都会沉积这种氧气，磁尾是捕获地球高层大气中氧离子的区域。碳热还原广泛用于工业过程，通常通过将矿物加热到高温（使用焦炭、煤或木炭）来去除矿物中的氧气以生产纯金属。通常，它会产生一氧化碳（CO）作为副产品。
CaRD实验利用相同的技术从风化层中提取氧气，但完全依赖集中阳光来完成整个过程。他们的原型结合了由Sierra Space开发的碳热氧气生产反应器、由NASA格伦研究中心设计的太阳能聚光器、由Composite Mirror Applications生产的精密反射镜，以及来自NASA肯尼迪航天中心的航空电子设备、软件和气体分析系统。NASA约翰逊航天中心负责管理该项目、系统工程、测试以及关键硬件和地面支持系统的开发。
在这次集成测试中，团队将太阳能聚光器、反射镜和控制软件结合起来，并在月球风化层模拟物上进行了测试。他们的结果证实了通过太阳驱动的化学反应产生了CO。当与将一氧化碳转化为氧气的下游技术结合时，CaRD实验可以为在月球上工作和生活的宇航员和机组人员提供稳定的氧气供应。这项技术可能成为NASA阿耳忒弥斯计划及其建立月球基地的长期计划不可或缺的一部分。
这个过程还可以适应将二氧化碳转化为氧气和甲烷，从而提供在月球表面补充燃料的手段。这些技术将大大降低在月球表面维持长期人类存在的成本和复杂性。最后但同样重要的是，这项技术还可以适应从火星风化层中提取氧气，以支持NASA的“月球到火星”任务架构。
相关新闻
CaRD项目由NASA太空技术任务局下属的“改变游戏规则发展”计划资助。这一成功使人类离实现真正可持续和广阔的星际未来又近了一步。
