Mondboden hat das Potenzial, Sauerstoff und Treibstoff zu produzieren

Mondboden enthält Wirkstoffe, die Kohlendioxid in Sauerstoff und Treibstoff umwandeln können, berichten Wissenschaftler aus China. Sie untersuchen derzeit, ob Mondressourcen genutzt werden können, um die menschliche Besiedlung des Mondes oder anderer Gebiete zu erleichtern.

Die Materialwissenschaftler der Universität Nanjing, Yingfang Yao und Zhigang Zou, hoffen, ein System zu entwickeln, das Mondboden und Sonnenstrahlung nutzt, zwei der am häufigsten vorkommenden Ressourcen des Mondes. Nach der Analyse von Mondboden, der von der chinesischen Raumsonde Chang'e 5 zurückgebracht wurde, entdeckte ihr Team, dass die Probe Verbindungen enthielt, darunter eisen- und titanreiche Substanzen, die als Katalysatoren wirken könnten, um unter Verwendung von Sonnenlicht und Kohlendioxid wichtige Produkte wie Sauerstoff herzustellen.

Basierend auf diesen Beobachtungen schlug das Team eine Strategie für die außerirdische Photosynthese vor. Grundsätzlich verwendet das System Mondboden, um vom Mond extrahiertes Wasser und Astronautenabfälle in durch Sonnenlicht erzeugten Sauerstoff und Wasserstoff zu elektrolysieren. Auch das von den Mondbewohnern ausgeatmete Kohlendioxid wird gesammelt und in einem durch den Mondboden katalysierten Hydrierungsprozess mit Wasserstoff kombiniert, der bei der Elektrolyse von Wasser gewonnen wird.

Bei diesem Prozess entstehen Kohlenwasserstoffe wie Methan, die als Brennstoff verwendet werden können. Die Strategie verwendet keine andere externe Energie als Sonnenlicht, um die verschiedenen gewünschten Produkte wie Wasser, Sauerstoff und Treibstoff zu produzieren, die das Leben auf der Mondbasis unterstützen könnten, sagten die Forscher. Das Team möchte das System im Weltraum testen, möglicherweise als Teil zukünftiger chinesischer Missionen zum Mond.

„Wir werden lokale Umweltressourcen nutzen, um die Nutzlast der Rakete zu minimieren. Unsere Strategie bietet ein Szenario für eine nachhaltige und erschwingliche außerirdische Umgebung“, sagt Yao.

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Obwohl die katalytische Effizienz von Mondboden geringer ist als die von auf der Erde verfügbaren Katalysatoren, testet das Team laut Yao verschiedene Ansätze zur Verbesserung des Designs, wie das Schmelzen von Mondboden zu einem nanostrukturierten Material mit hoher Entropie, das der beste Katalysator ist.

Wissenschaftler haben zuvor viele außerirdische Überlebensstrategien vorgeschlagen. Aber die meisten Projekte benötigen Energiequellen aus der Erde. Zum Beispiel brachte der Perseverance-Rover der NASA ein Gerät mit, das Kohlendioxid in der Atmosphäre des Planeten nutzen kann, um Sauerstoff zu produzieren, aber es wird von einer Atombatterie an Bord angetrieben.

„In naher Zukunft werden wir eine rasante Entwicklung der bemannten Raumfahrtindustrie sehen. Aber wenn wir eine großangelegte Untersuchung einer außerirdischen Welt durchführen wollen, müssen wir darüber nachdenken, wie wir die Nutzlast reduzieren können, d.h. uns auf möglichst wenig Versorgung von der Erde verlassen und stattdessen lokale, weltraumgestützte Ressourcen verwenden “, sagt Yao.

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