استخراج اکسیژن از سنگ‌های ماه

ساکنان آینده‌ی کره‌ی ماه مجبور نخواهند بود اکسیژن مورد نیازشان را از زمین با خود همراه ببرند. در عوض، خواهند توانست آن را از سنگ‌های کره‌ی ماه به دست آورند. این کار با استفاده از یک فرایند شیمیایی که چندی پیش در
شنبه، 30 شهريور 1392
تخمین زمان مطالعه:
موارد بیشتر برای شما
استخراج اکسیژن از سنگ‌های ماه
استخراج اکسیژن از سنگ‌های ماه

ترجمه: حمید وثیق زاده انصاری




 
ساکنان آینده‌ی کره‌ی ماه مجبور نخواهند بود اکسیژن مورد نیازشان را از زمین با خود همراه ببرند. در عوض، خواهند توانست آن را از سنگ‌های کره‌ی ماه به دست آورند. این کار با استفاده از یک فرایند شیمیایی که چندی پیش در شرایطی شبیه کره‌ی ماه در امریکا آزمایش شد امکان‌پذیر است. کریس نادسن، یکی از دست اندر کاران و پژوهشگران آزمایشگاه‌های کاربوتک در هیوستن امریکا گفت که روش او اکسیژن موجود در سنگ «Ilmenite» را، که از مواد معدنی فراوان موجود در خاک ماه است، آزاد می‌کند. این سیستم، فضانوردان را از صرف انرژی و هزینه‌ی زیاد برای بردن اکسیژن رها خواهد ساخت، اما کماکان مجبور به حمل هیدروژن به ماه خواهند بود زیرا وجود آن برای انجام واکنش، ضروری است، گرچه باید توجه داشت که جرم هیدروژن یک هشتم جرم اکسیژن است.
شرکت کاربوتک آزمایش‌های این فرایند را در یک هواپیمای پژوهشی ناسا انجام داد. با طی مسیری که کاملاً به صورت سهمی باشد هواپیما قادر خواهد بود جاذبه‌ی زمین را تا مقداری که معادل جاذبه‌ی ماه است کاهش دهد. نادسن بیان داشت: «ما سه پرواز در شرایط جاذبه‌ی ماه با Ilmenite معدنی زمین که مشابه Ilmenite موجود در خاک ماه است انجام دادیم.» به علاوه، شرکت کاربوتک روی مدل‌های ریاضی طرح این رآکتور کار کرد و در عین حال وضعیت خاک ماه و جریان مایعات در شرایط کره‌ی ماه را درنظر گرفت. این فرایند شیمیایی نیاز به دماهای حدود هزار درجه‌ی سانتیگراد و فشار هفت تا چهارده اتمسفر دارد. برای انجام واکنش، عبور هیدروژن از میان پودر نرم Ilmenite با ذراتی کوچک‌تر از سی‌صد میکرومتر ضروری است تا در نهایت مخلوطی که «بستر سیال» نامیده می‌شود به وجود آید.
استخراج اکسیژن از سنگ‌های ماه
نادسن توضیح داد که این بستر سیال دارای سه لایه است: Ilmenite، اکسید آهن و تیتانیم (FeTiO3) که از بالا به داخل رآکتور وارد می‌شود و با هیدروژنی که از لایه‌ی زیرین به بالا تلمبه می‌شود برخورد می‌کند. او گفت: «لایه‌های فوقانی و تحتانی وظیفه‌ی انتقال حرارت را دارند و لایه‌ی مرکزی (میانی) بستر واکنش است.» هیدروژن با اکسید موجود در سنگ واکنش می‌کند و آب به وجود می‌آورد. مخلوط گازی بخار آب و هیدروژن، به دستگاه الکترولیز هدایت می‌شوند که آب را با استفاده از برق به هیدروژن و اکسیژن تجزیه می‌کند. نادسن گفت: «در حقیقت شما از یک طرف خاک و انرژی به دستگاه وارد می‌کنید، و از طرف دیگر اکسیژن و پس مانده‌ی خاک را که اکسیژنش استخراج شده است پس می‌گیرید.»
اکسیژن حاصل، مایع می‌شود و ذخیره می‌گردد و هیدروژن به دست آمده دوباره به رآکتور بازگردانده می‌شود. لیکن، طبق گفته‌ی نادسن، این فرایند، «انرژی‌بر» است، انرژی مورد نیاز، از طریق صفحات خورشیدی مستقر بر روی کره‌ی ماه، یا رآکتورهای هسته‌ای تأمین می‌شود. از آن‌جایی که طول هر روز و شب ماه تقریباً به اندازه‌ی دو هفته‌ی زمین است بنابراین باید انرژی خورشیدی ایجاد شده در روز را برای استفاده در شب ذخیره کرد. علاوه بر این برای تغلیظ Ilmenite هم، انرژی لازم است. این ماده‌ی معدنی دارای خاصیت ضعیف آهن‌ربایی است و بنابراین می‌توان با استفاده از میدان مغناطیسی یا الکتریکی، آن را از سنگ‌های بازالتی سیلیسی جدا کرد.
کاربوتک با شرکت شیمی‌زو از توکیو همکاری داشت تا بتواند از سیستم آنان در فرایندی برای تهیه‌ی سیمان هیدراته استفاده کند. از این سیمان برای ساختمان‌سازی در ماه استفاده خواهد شد. شیمی‌زو فرایندی را برای مخلوط کردن بتن در خلأی مشابه خلأ موجود در ماه، ارائه داد. مواد تشکیل دهنده‌ی این سیمان در ماه وجود دارند اما برای مخلوط کردن آن‌ها نیاز به آب است.
نادسن گفت که سیستم تحت ارزیابی ناسا قرار گرفت و این کمپانی به کار برای رسیدن به مرحله‌ی آزمایشی نمونه مشغول شد.
منبع: راسخون

 

 

تبلیغات در راسخون
ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.
موارد بیشتر برای شما
بدون تعارف با پادشاه سنگین‌وزن‌های کشتی جهان
play_arrow
بدون تعارف با پادشاه سنگین‌وزن‌های کشتی جهان
رهبر انقلاب کجا هستند و چه می‌کنند؟/ کلافگی سرجوخه‌های ترور از معمای رهبری!
play_arrow
رهبر انقلاب کجا هستند و چه می‌کنند؟/ کلافگی سرجوخه‌های ترور از معمای رهبری!
تفحص پیکر مطهر شهیدی که با سیم پاهایش را بسته بودند
play_arrow
تفحص پیکر مطهر شهیدی که با سیم پاهایش را بسته بودند
مک‌دونالد، موش‌دونالد شد!
play_arrow
مک‌دونالد، موش‌دونالد شد!
انهدام تجهیزات متجاوز سعودی در جبهه الجوف یمن
play_arrow
انهدام تجهیزات متجاوز سعودی در جبهه الجوف یمن
انهدام تجهیزات متجاوز سعودی در جبهه الجوف یمن
play_arrow
انهدام تجهیزات متجاوز سعودی در جبهه الجوف یمن
ترامپ: هم‌زمان با جنگ، در حال مذاکره با ایران هستیم + فیلم
play_arrow
ترامپ: هم‌زمان با جنگ، در حال مذاکره با ایران هستیم + فیلم
ترامپ: احتمالاً تغییراتی در تیم خود اعمال خواهم کرد، اما فعلاً نمی‌خواهم از کسی نام ببرم + فیلم
play_arrow
ترامپ: احتمالاً تغییراتی در تیم خود اعمال خواهم کرد، اما فعلاً نمی‌خواهم از کسی نام ببرم + فیلم
ترامپ: هفته‌های آینده شاهد اتفاقات بزرگی خواهید بود + فیلم
play_arrow
ترامپ: هفته‌های آینده شاهد اتفاقات بزرگی خواهید بود + فیلم
عملیات پلیس نوپوی خوزستان برای دستگیری قاتل و سارق مسلح فراری + فیلم
play_arrow
عملیات پلیس نوپوی خوزستان برای دستگیری قاتل و سارق مسلح فراری + فیلم
تصمیم نهایی درباره ساخت سلاح هسته‌ای با رهبری است + فیلم
play_arrow
تصمیم نهایی درباره ساخت سلاح هسته‌ای با رهبری است + فیلم
ادعای کانال ۱۵ اسرائیلی: گزینه حمله به ایران همچنان در حال بررسی است + فیلم
play_arrow
ادعای کانال ۱۵ اسرائیلی: گزینه حمله به ایران همچنان در حال بررسی است + فیلم
سندرز: باید تمام کمک‌ های مالی به دولت اسرائیل را که مرتکب نسل‌ کشی شده است، قطع کنیم + فیلم
play_arrow
سندرز: باید تمام کمک‌ های مالی به دولت اسرائیل را که مرتکب نسل‌ کشی شده است، قطع کنیم + فیلم
گفتگوی سرلشکر رضایی و پوتین در کرملین + فیلم
play_arrow
گفتگوی سرلشکر رضایی و پوتین در کرملین + فیلم
حضرت زهرا (سلام الله علیها) و راز سلام؛ از قرآن تا صلوات
حضرت زهرا (سلام الله علیها) و راز سلام؛ از قرآن تا صلوات