Эксперты из Немецкого аэрокосмического центра в Бремене разработали испытательный стенд для исследования лунного реголита с целью извлечения ценных ресурсов, таких как вода и кислород.
Лунный реголит содержит в себе ильменит — минерал, богатый железом, титаном и кислородом. Ильменит считается одним из самых доступных источников воды и кислорода на Луне, что жизненно важно для дыхания и других нужд. Однако ильменит неравномерно распределён по поверхности Луны, особенно в горных районах, где планируется строительство первых постоянных лунных аванпостов.
Испытательный стенд, созданный немецкими учёными, предназначен для обогащения лунного реголита с целью увеличения концентрации ильменита и других ценных минералов. Стенд включает три инструмента для гравитационного, магнитного и электростатического обогащения. Гравитационный инструмент использует питатель и сито для разделения частиц по размеру. Частицы крупнее 200 микрометров отсеиваются для предотвращения их воздействия на дальнейшую работу системы.
Источник: Frontiers in Space Technologies (2024). DOI: 10.3389/frspt.2023.1328341
Затем следует магнитный сепаратор, использующий магнитное поле для отделения ильменита от немагнитных частиц. Из-за присутствия железа ильменит обладает слабой магнитностью и может быть извлечён из немагнитных материалов аналогичной плотности при помощи магнитного поля. Магнитное поле направляется таким образом, чтобы отклонить частицы ильменита из их прямолинейного падения в отдельный бункер.
В заключение, оставшиеся магнитные частицы подвергаются воздействию мощных электрических полей с помощью электростатического сепаратора с параллельными пластинами. Эти устройства, широко применяемые в нефтегазовой промышленности, создают сильное электрическое поле, задерживающее некоторые частицы. Это замедляет их падение и позволяет сортировать материалы с определёнными электрическими свойствами.
Во время испытаний использовался имитатор лунного реголита, высушенный в течение более 48 часов при температуре 80°C, и хранившийся в герметичном контейнере, чтобы избежать попадания влаги. Результаты показали, что система смогла извлечь около 32% ильменита из исходного материала, увеличив его концентрацию с 2,55% до 12%.
Несмотря на обнадёживающие результаты, учёные подчёркивают необходимость дальнейших исследований и испытаний для повышения эффективности системы и увеличения выхода ильменита. Также требуется разработать технологии для более эффективного использования ильменита и других ценных минералов, извлечённых из лунного реголита.
Источник: iXBT
