logo_ua
Desktop UA 2023
logo_ua
logo_ua

6. Видобуток корисних копалин на Місяці

Автори: Гусарова І. О., Козіс К. В., Осіновий Г. Г.

Організація: ДП "КБ "Південне" ім. М. К. Янгеля", Дніпро, Україна

Сторінка: Kosm. teh. Raket. vooruž. 2025, (1); 45-51

DOI: https://doi.org/10.33136/stma2025.01.045

Мова: Англійська

Анотація: Сучасні дослідження технологій видобутку корисних копалин на Місяці виявили ряд серйозних обмежень, пов’язаних із залежністю від земних ресурсів і високими технологічними вимогами. Хімічне та карботермічне відновлення місячного реголіту, хоча й теоретично можливе, потребує постійного постачання відновлювачів, таких як водень або вуглець, із Землі. Це істотно збільшує вартість місій та ускладнює логістику, роблячи такі методи малопридатними для масштабного застосування. Піроліз, який передбачає нагрівання реголіту до вкрай високих температур, також не є оптимальним рішенням через необхідність використання складного та енергозатратного обладнання, що перевищує можливості сучасних космічних технологій. Електроліз з використанням розплавлених фтористих солей або хлориду кальцію (CaCl2 ) пропонують як альтернативу, проте його ефективність обмежено необхідністю доставляння флюсів із Землі. Це знижує автономність процесу та робить його менш економічно вигідним у довгостроковій перспективі. У світлі цих обмежень найбільш перспективною технологією виявився прямий електроліз розплаву реголіту, який відрізняється простотою та незалежністю від земних матеріалів. Цей метод передбачає розплавлення місцевої сировини з подальшим електролітичним розділенням на корисні компоненти, такі як кисень, металеві сплави та інші матеріали. Проте ключовою проблемою, яку необхідно подолати для впровадження цієї технології, є розроблення жаростійких струмопровідних матеріалів для анодів, здатних витримувати екстремальні умови високих температур й агресивного кисневого середовища. Існуючі матеріали швидко руйнуються під впливом цих факторів, що призводить до зниження ефективності та збільшення витрат на обслуговування. Крім того, необхідно створити надійні захисні покриття для обладнання, які запобігатимуть його корозії та механічному зносу. Вирішення цих технічних завдань дасть змогу розробити автономну систему видобутку ресурсів на Місяці, що є критично важливим для майбутніх місячних баз і подальшого освоєння космосу. Така система могла б забезпечити астронавтів киснем, водою та будівельними матеріалами без необхідності постійних поставок із Землі, що суттєво знизить вартість космічних місій. Отже, незважаючи на існуючі технологічні виклики, прямий електроліз залишається найбільш реальним варіантом для промислового використання місцевих ресурсів Місяця. Подальші дослідження мають бути спрямовані на оптимізацію матеріалів, методів їх застосування та розроблення енергоефективних рішень, щоб забезпечити стабільність та економічну доцільність місячної гірничої промисловості. Це відкриє нові можливості для постійної присутності людини на Місяці та стане важливим кроком у дослідженні далекого космосу.

Ключові слова: Електрохімічне відновлення розплавів, інертні аноди, електроліз, піроліз

Список використаної літератури:

1. NEEP602 Course Notes (Fall 1996) Resources from Space. URL: https://fti.neep. wisc.edu/fti.neep.wisc.edu/neep602/lecture12.html.
2. Lunarpedia. Ilmenite Reduction. URL:https://lunarpedia.org/w/Ilmenite_Reduction.
3. S. J. Barber et al. ProSPA: Analysis of Lunar Polar Volatiles and ISRU Demonstration on the Moon. 49th Lunar and Planetary Science Conference 2018 (LPI Contrib. No. 2083). URL: https://www.cosmos.esa.int/documents/1568476/1766000/RD5_2018_LPSC_ PROSPECT_ProSPA_Poster_Abstract2172.pdf
4. Oxygen on the Moon. Oxygen production in the Moon extended summary. URL: https://www.ou.edu/class/che-design/a-design/projects-2004/Oxygen-Production-in-theMoonExtended-Summary.pdf.
5. The Moon’s top layer alone has enough oxygen to sustain 8 billion people for 100,000 years. URL: https://theconversation-com./themoons-top-layer-alone-has-enough oxygen-tosustain-8-billion-people-for-100-000-years.
6. From lunar regolith to oxygen and structural materials: an integrated conceptual design. URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s12567-022-00465-w.
7. Proving the viability of an electrochemical process for the simultaneous extraction of oxygen and production of metal alloys from lunar regolith. URL: https://pure.hw.ac.uk/ws/portalfi les/portal. Lomax, BA, Conti, M, Khan, N, Bennett, NS, Ganin, AY & Symes, MD 2019. Proving the viability of an electrochemical process for the simultaneous extraction of oxygen and production of metal alloys from lunar regolith, Planetary and Space Science. https://doi.org/10.1016/j.pss. 2019.104748.
8. L. Glaze, Moon’s South Pole in NASA’s Landing Sites, NASA. (2019). URL: https://www.nasa.gov/feature/moon-s-south-pole-innasa-s-landing-sites.
9. Feasibility Analysis of Liquefying Oxygen Generated from Water Electrolysis Units on Lunar Surface. URL: https://ntrs.nasa.gov/citations/20100020908, Feasibility Analysis of Liquefying Oxygen Generated from Water Electrolysis Units on Lunar Surface.
10. Moon oxygen startup stumbles on ‘green’iron production-method. URL: https://www.israelhayom.com/2022/07/17/moon-oxygenstartup-stumbles-on-green-iron productionmethod.
11. Eric Berger. Machine to melt Moon rocks and derive metals may launch in 2024. URL: https://arstechnica.com/science/2022/01/machine-to-melt-moon-rocks-and derivemetals-may-launch-in-2024.
12. Hydrogen-oxygen proton-exchange membrane fuel cells and electrolyzers. URL: https://www.science.gov/topicpages/e/electrolyzer+component+development.

Завантажень статті: 34
Переглядів анотації: 
344
Динаміка завантажень статті
Динаміка переглядів анотації
Географія завантаженнь статті
КраїнаМістоКількість завантажень
США Ашберн; Фінікс; Фінікс; Фінікс; Фінікс; Фінікс; Ель Монте; Сан-Матео; Сан-Матео; Ашберн; Ашберн; Помпано-Біч; Приозерний; Приозерний14
Сінгапур Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур6
Німеччина Франкфурт на Майні; Фалькенштайн2
Китай Пекін; Пекін2
Пакистан Карачі; Карачі2
Україна Дніпро; Кременчук2
Unknown Гонконг1
Бразилія Ріо-де-Жанейро1
Аргентина Генерал Піко1
Швеція1
Польща Познань1
Болгарія1
6.1.2025 Видобуток корисних копалин на Місяці
6.1.2025 Видобуток корисних копалин на Місяці
6.1.2025 Видобуток корисних копалин на Місяці

Хмара тегів

Visits:344