ESA ha iniziato la sperimentazione per produrre ossigeno dalla regolite lunare

Nuovo articolo di Simone Montrasio pubblicato su AstronautiNEWS.it

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Interessante articolo!

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Ottima notizia. Sarebbe interessante capire la richiesta elettrica specifica dell’esperimento…

Non ho i dati di questo esperimento, ma mi piacerebbe fare una stima. Ho visto un po’ in dettagli i processi per MOXIE, che produrrà ossigeno da CO2 su Marte con un processo di dissociazione elettrolitico, quindi simile all’esperimento per la regolite lunare.
MOXIE con 300 Wattora produce 10 grammi di ossigeno.
L’entalpia di formazione dell’anidride carbonica è di -390 kJ/mol, il segno negativo vuol dire che quando si forma libera tanta energia, che è la stessa che bisogna fornire alla molecola per dissociarla, con un processo efficiente al 100%.
L’ordine di grandezza dell’entalpia degli ossidi metallici è simile a quello dell’anidride carbonica, con la differenza che ci sono alcuni ossidi con un entalpia molto minore e altri molto maggiore. Giusto per dare dei numeri, l’ossido di argento (che i casalinghi sanno che si toglie facilmente) ha -30 (per i nostri conti va moltiplicato per 4 però, Ag2O libera un quarto di ossigeno rispetto a CO2 per ogni mole di prodotto), mentre l’ossido di silicio, letteralmente duro come la pietra, ha -900.

Quindi, visto che il processo attaccherĂ  gli ossidi con entalpia di formazione maggiore (minore in valorer assoluto), direi che il range di produzione sarĂ  di 5-10grammi con 300 Wh, quindi 0,015-0,03 grammi per Wh, e per dirla nel sistema internazionale 0,02-0,05 grammi di ossigeno per kJ.

L’assunzione fatta è che il processo elettrolitico abbia la stessa efficienza per un gas e per un solido, il che non è esatto ma da l’idea dell’ordine di grandezza.

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Anche alla NASA non stanno a guardare e finanziano con poco meno di un milione di dollari un progetto simile (già in fase 2). La tecnologia è già a un TRL 5, alla fine di questi due anni di studio dovrebbe arrivare a 6. Sì, insomma, si parla già di tecnologie utilizzabili.
L’articolo su parabolic arc:
http://www.parabolicarc.com/2020/05/11/nasa-funds-lunar-isru-technology-development/

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@Vespiacic Ho avuto la fortuna di conoscere Jeffrey Hoffmann di recente (ex Astronauta della NASA e professore al MIT; studioso del progetto MOXIE), durante una lezione di Space Engineering al Politecnico di Milano. Progetto assolutamente interessante e necessario vista la sottile atmosfera di Marte e il consumo di ossigeno in fase di atterraggio.
E’ stato davvero motivazionale! Grande persona!

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Anche Airbus, in collaborazione con scienziati di diverse universitĂ , ha sviluppato il suo metodo di separazione (imperfetta) di ossigeno e metalli dagli ossidi della regolite:


Tra l’altro, vantano un processo molto efficiente capace non solo di creare un presupposto fondamentale all’esplorazione sostenibile della Luna, ma anche di apportare un deciso miglioramento alla produzione di metalli sulla Terra, che attualmente richiede un alto uso di energia.

Non ci sono molti dettagli in più su come avviene il processo, ma una cosa mi lascia un dubbio che sicuramente uno di voi mi aiuterà a capire, come è possibile produrre propellente per razzi da polvere metalliche e acqua? Non è necessario anche qualche altro componente volatile, tipo carbonio, cloro o azoto? La frase incriminata è questa:

Combined with lunar ice, it would even be possible to produce rocket fuel from ROXY metal powder.

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Forse può parzialmente risponederti questo articolo:

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Ah, grazie mille, grazie al tuo link ho trovato anche una vecchia discussione del forum con qualche dato in più: Primo volo di un razzo alimentato da polvere d’alluminio e cristalli di ghiaccio

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