Sinds mensenheugenis droomt de mens van een leven op de maan. Al in de jaren zeventig van de vorige eeuw schetste de Britse sciencefiction-serie “Moon Base Alpha 1” hoe het leven daar eruit zou kunnen zien. Door de onherbergzame omstandigheden op de maan leek deze droom echter vrijwel onmogelijk. Er is geen zuurstof of water, alleen veel stof. Precies dit stof zou kunnen leiden tot de oplossing voor die problemen. Het zou zomaar kunnen dat mens al in de nabije toekomst op de maan kan leven.
De European Space Agency ESA heeft een prototype-installatie voor zuurstofproductie opgezet in het Materials and Electrical Components Laboratory van het European Space Research and Technology Centre ESTEC in Noordwijk. Daar willen de wetenschappers zuurstof produceren uit gesimuleerd maanstof. “We kunnen in onze eigen installaties zuurstof produceren uit nagemaakte regolith”, zegt Beth Lomax van de Universiteit van Glasgow. “De mogelijkheid om zuurstof te produceren met behulp van grondstoffen die op de maan voorkomen, zou natuurlijk van groot belang zijn voor toekomstige maanbewoners. Zowel voor de ademhaling, als voor de lokale productie van raketbrandstof.”
In monsters stof die van het oppervlak werden teruggebracht, bleek namelijk zuurstof te zitten. Deze zuurstof is echter chemisch gebonden als oxiden in de vorm van mineralen of glas en kan niet gemakkelijk worden gewonnen. Bij ESTEC kan de zuurstof echter worden vrijgemaakt met behulp van een methode die gesmolten-zoutelektrolyse wordt genoemd. Hierbij wordt regolith in een metalen mandje samen met gesmolten calciumchloride, dat dienst doet als elektrolyt, verhit tot 950°C. De regolith blijft vast bij deze temperatuur. Het wordt vervolgens onder spanning gezet, waardoor de zuurstof uit de regolith kan worden gewonnen. De onderzoekers laten nu nog de zuurstof ontsnappen. Later kan het worden opgeslagen.
Andere metalen als bijproduct
Een extraatje van dit procedé is dat het ook een bruikbare metaallegering oplevert. Hoewel het nog niet duidelijk is waarvoor het gebruikt zou kunnen worden, “laat het productieproces een verzameling van verschillende metalen achter”, zegt ESA-onderzoekscollega Alexandre Meurisse. Hij zegt dat ook deze nuttig zijn voor verder onderzoek om te achterhalen welke legeringen kunnen worden geproduceerd en hoe ze kunnen worden gebruikt. “Zouden ze bijvoorbeeld direct in 3D kunnen worden geprint, of zouden ze moeten worden verfijnd? De exacte combinatie van metalen zal afhangen van waar op de maan de regolith wordt gewonnen. Er kunnen aanzienlijke regionale verschillen zijn.”
Het onderzoek is echter in eerste instantie gericht op het onttrekken van zuurstof aan het maangasstof om zo een stap dichter bij de droom van het leven op de maan te komen. En later misschien ook wel voor leven op Mars. Immers, ESA en NASA zouden weer met bemande missies naar de maan kunnen vliegen. ,,Dit keer echter met het doel om er te blijven”, zegt Tommaso Ghidini, hoofd van ESA’s afdeling Structuren, Mechanismen en Materialen.
De faciliteit in Nederland is al operationeel. Er wordt momenteel gewerkt aan het verfijnen van het proces. Bijvoorbeeld door het verlagen van de procestemperatuur. Het uiteindelijke doel van de onderzoekers is het ontwerpen van een proefopstelling, die langdurig op de maan kan worden geëxploiteerd. De eerste demonstratie van die installatie staat gepland voor het midden van de jaren twintig.
Meer artikelen over de maan leest u hier.
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
