NASA’nın Johnson Uzay Merkezi’ndeki NASA’nın Karbotermal İndirgeme Gösterisinin (CaRD) test odasının içinde bulunan yüksek güçlü bir lazer ve karbotermal reaktör. Kredi bilgileri: NASA/Brian Sacco
NASA özel bir karbotermal reaktör kullanarak vakumda simüle edilmiş ay toprağından oksijeni başarıyla çıkardı. Bu başarı, yaşam desteği ve ulaşım için hayati oksijen kaynakları sağlayarak, potansiyel olarak gelecekteki Artemis misyonlarında ve daha geniş uzay araştırmalarında devrim yaratarak Ay’da sürekli insan varlığını sağlamaya yönelik büyük bir adımdır.
NASA, Artemis görevleriyle Ay’a astronot göndermeye çalışırken, ajansın birincil hedeflerinden biri, ay yüzeyinde uzun vadeli bir varlık oluşturmaktır. Oksijen gibi kaynaklar, bu vizyonu gerçeğe dönüştürmek için çok önemli yapı taşlarıdır. Oksijeni nefes almak için kullanmanın yanı sıra ulaşım için itici bir gaz olarak da kullanılabilir, bu da Ay ziyaretçilerinin daha uzun süre kalmasına ve daha uzaklara gitmesine yardımcı olur.
Son zamanlarda yapılan bir test sırasında, NASA’nın Houston’daki Johnson Uzay Merkezi’ndeki bilim adamları, simüle edilmiş ay toprağından oksijeni başarıyla çıkardılar. Ay toprağı, Ay’ın yüzeyini kaplayan ince taneli malzemeyi ifade eder. Bu, bu çıkarmanın vakum ortamında ilk kez yapılmasıydı ve astronotların bir gün yerinde kaynak kullanımı adı verilen ay ortamında kaynakları çıkarması ve kullanmasının yolunu açtı.
NASA’nın Karbotermal İndirgeme Gösterimi (CaRD) ekibi, Kirli Termal Vakum Odası adı verilen 15 fit çapında özel bir küresel oda kullanarak Ay’da bulunanlara benzer koşullarda testi gerçekleştirdi. Hazne “kirli” kabul edilir çünkü temiz olmayan numuneler içeride test edilebilir.
Karbotermal İndirgeme Gösterimi (CaRD) test ekibi, testi yapmak için kullanılan vakum odasının önünde. Soldan sağa: Bill Heausler (JSC), Bill Holton (JSC), Matt Green (JSC), Maggie Meller (JSC), Wayne Smith (JSC), Desmond O’Connor (JSC), Todd Peters (JSC), John Lauterbach ( JSC), Anastasia Ford (JSC), Janine Captain (KSC), Te’Sean Pemberton (JSC), Aaron Paz (JSC), David Rinderknecht (KSC), Jeff Michel (JSC), Malay Shah (KSC), Mike Reddington ( JSC), Nilab Azim (KSC). Kredi bilgileri: NASA
Ekip, bir güneş enerjisi yoğunlaştırıcısından gelen ısıyı simüle etmek için yüksek güçlü bir lazer kullandı ve Broomfield, Colorado’dan Sierra Space Corp. tarafından NASA için geliştirilen bir karbotermal reaktör içinde ay toprağı simülasyonunu eritti. Bir karbotermal reaktör, oksijenin ısıtılması ve çıkarılması işleminin gerçekleştiği yerdir. Karbotermal indirgeme, Dünya’da onlarca yıldır yüksek sıcaklıklar kullanarak karbon monoksit veya dioksit üreterek güneş panelleri ve çelik gibi ürünler üretmek için kullanılmıştır.
Toprak ısıtıldıktan sonra ekip, Ay Operasyonlarını Gözlemleyen Kütle Spektrometresi (MSolo) adlı bir cihaz kullanarak karbon monoksiti tespit edebildi. Benzer bir cihaz, Ay’ın Güney Kutbu’na yaklaşan iki keşif görevinde uçacak – bilim adamlarının su aramasına yardımcı olacak 2023’teki Polar Resources Buz Madenciliği Deneyi-1 ve Kasım 2024’te NASA’nın Volatiles Investigating Polar Exploration Rover’ı (VIPER). su buzu ve diğer potansiyel kaynakların konumu ve yoğunluğunu yakından görmek için büyük bir düz tepeli dağ olan Mons Mouton’u keşfedecekler.
NASA Kıdemli Mühendisi ve Johnson’da CaRD proje yöneticisi Aaron Paz, “Bu teknoloji, Ay yüzeyinde her yıl kendi ağırlığının birkaç katı oksijen üretme potansiyeline sahip, bu da sürdürülebilir bir insan varlığını ve Ay ekonomisini mümkün kılacak” dedi.
Bu işlemi Ay’daki oksijen üretimine uygulamak için, bir karbotermal reaktörün, gazların uzaya kaçmasını önlemek için basıncı tutabilmesi ve aynı zamanda Ay’daki malzemenin reaksiyon bölgesine girip çıkmasına izin vermesi gerekir. CaRD testi için reaktörün vakum ortamında çalıştırılması, ay yüzeyindeki koşulları simüle etti ve reaktörün teknik hazırlık seviyesini altıya çıkardı, bu da teknolojinin tamamen işlevsel bir prototip veya temsili modele sahip olduğu ve test edilmeye hazır olduğu anlamına geliyor. uzay.
Ay’daki bir inşaat teknolojisi sisteminin çizimi. Kredi: ICON/BIG-Bjarke Ingels Grubu
NASA mühendisi ve Johnson’daki CaRD test direktörü Anastasia Ford, “Ekibimiz, CaRD reaktörünün ay yüzeyinde hayatta kalacağını ve başarıyla oksijen çıkaracağını kanıtladı” dedi. “Bu, diğer gezegenlerde sürdürülebilir insan üsleri inşa etmek için mimariyi geliştirmek için büyük bir adım.”
Bilim Teknoloji Misyonu Direktörlüğü (STMD) bünyesindeki Oyun Değiştiren Geliştirme (GCD) programı, kritik bir teknoloji açığı olarak tanımlanan Ay toprağından oksijen çıkarmak için gerekli teknolojiyi oluşturmak amacıyla teste sponsor oldu.
CaRD, STMD’nin Ay Yüzeyi İnovasyon Girişiminin (LSII) bir parçasıdır. NASA, LSII aracılığıyla, insanların ve sistemlerin ay ve diğer gezegen vücut yüzeylerinde birden fazla ortamda başarılı bir şekilde yaşaması ve çalışması için gereken temel yetenekleri geliştiriyor.
CaRD testiyle kanıtlanan teknolojinin aynısı, Artemis görevlerine ve bir gün güneş sistemimizin derinliklerine yapılan yolculuklara uygulanabilir. Bu gösteri testinin başarıyla tamamlanmasıyla NASA, insanlara dünya dışı dünyalarda hayatta kalma ve ulaşım için kritik olan kaynakları sağlamak için mevcut Ay malzemesinden oksijenin çıkarılabileceğini kanıtladı.
Artemis misyonları aracılığıyla NASA, Ay’ın yüzeyine ilk kadını ve ilk siyahi insanı indirerek, Ay’da uzun süreli bir varlığın önünü açacak ve Ay’a giden yolda astronotlar için bir atlama taşı görevi görecek. Mars.