经过竞争,欧空局(ESA)已经选择了一个工业团队,该团队将设计和建造第一个从月球表面提取氧气的实验性有效载荷。由英国Thales Alenia Space航天公司领导的获胜财团的任务是生产一个小型设备,该设备将评估建立更大的月球工厂的前景,以提取航天器的推进剂和宇航员的呼吸空气--以及设备的金属原材料。


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这个紧凑的有效载荷将需要从月球岩石中提取50-100克的氧气--目标是提取样品中所有可用的氧气的70%--同时提供性能和气体浓度的精确测量。而且,它必须在10天内迅速完成这一切--在漆黑、冰冷的月夜到来之前,在长达两星期的月球日内利用可用的太阳能运行。


欧空局的人类和机器人探索局在去年进行了详细的研究,评估了三个竞争对手的设计后,选择了Thales公司领导的团队,该团队由AVS、Metalysis、英国开放大学和欧洲红线空间公司组成。该过程采用了一种新的方法来选择系统概念。


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欧空局最先进的并行设计设施(CDF)的系统工程师David Binns评论说:“采用挑战的方法让我们在精确、并排的基础上评估竞争的有效载荷概念。现在我们期待着与获胜的财团合作,使他们的设计成为实际的现实。”


“有效载荷需要紧凑、低功率,能够在一系列潜在的月球登陆器上飞行,包括欧空局自己的欧洲大型物流登陆器EL3。能够从月岩中提取氧气以及可用的金属,将改变月球探索的游戏规则,使准备返回月球的国际探索者能够‘靠山吃山,靠水吃水’,而不必依赖漫长而昂贵的地面供应线。”


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欧空局ExPeRT(探索准备、研究和技术)计划的研究和技术团队负责人Giorgio Magistrati补充说:“现在是开始实现这个原位资源利用示范器的时候了,这是我们更大的ISRU实施战略的第一步。一旦该技术利用这个初始有效载荷得到证实,我们的方法将在下一个十年的早期阶段在月球上建立一个全面的ISRU工厂。”


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这个基本概念已经得到了证实。从月球表面返回的样品证实,月球岩石由40-45%的氧气(按重量计算)组成,是其最丰富的元素。困难的是,这些氧气以矿物或玻璃的形式被化学地束缚在一起,所以无法立即使用。


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然而,在ESTEC的材料和电气元件实验室里,已经建立了一个原型的氧气工厂。该工厂采用了一个基于电解的过程,将模拟月球石块分离成金属和氧气,这是长期可持续空间任务的关键基本资源。