اولین استخراج خودکار اکسیژن از خاک شبیه‌سازی شده ماه توسط سیکرا اسپیس
سیکرا اسپیس با موفقیت رآکتور تولید اکسیژن کاربوترمال خود را در مرکز فضایی جانسون ناسا آزمایش کرد، که اولین استخراج خودکار اکسیژن از خاک شبیه‌سازی شده ماه در محیطی شبیه ماه را نشان می‌دهد.
این پیشرفت نشان‌دهنده پیشرو بودن شرکت در توسعه فناوری‌های فضایی برای حمایت از زندگی فراتر از زمین است.
با گسترش این فناوری، قادر به تولید مقادیر زیاد اکسیژن خواهد بود که به ناسا در دستیابی به یکی از اهداف اصلی برنامه آرتمیس کمک خواهد کرد: ایجاد اولین حضور دائمی انسان در ماه.
از طریق مأموریت‌های آرتمیس، ناسا اولین زن و اولین فرد رنگین‌پوست را بر روی سطح ماه خواهد نشاند، راه را برای یک حضور بلندمدت در ماه هموار می‌کند و به عنوان یک سکوی پرتاب برای فضانوردان به سوی مریخ عمل می‌کند.
تام وایس، مدیرعامل سیکرا اسپیس، در بیانیه‌ای گفت: «این آینده پایدار با توسعه فناوری‌ها و سیستم‌های اساسی که در آن محیط اکسیژن تولید می‌کنند با استفاده از منابع طبیعی محلی آغاز می‌شود.»
موفقیت خاک شبیه‌سازی شده
در سال 2023، دانشمندان ناسا با موفقیت اکسیژن را از خاک شبیه‌سازی شده ماه در یک خلاء استخراج کردند، که پیشرفت استفاده از منابع در سایت برای کمک به فضانوردان آینده در بهره‌برداری از منابع سطح ماه را نشان می‌دهد.
رآکتور کاربوترمال فرآیند گرمایش و استخراج اکسیژن را انجام می‌دهد. برای سال‌ها، کاهش حرارتی کربن برای تولید فولاد و پنل‌های خورشیدی با گرم کردن دی‌اکسید یا مونوکسید کربن به دماهای بالا استفاده شده است.
برای ارتقای فناوری در این زمینه، در آگوست سال جاری، مهندسان تست سیکرا اسپیس به مدت دو هفته با شبیه‌ساز رگولیت ماه در یک محفظه خلاء حرارتی در جانسون کار کردند. این به سخت‌افزار اجازه داد که محیط را به عنوان منطقه‌ای با یخ آبی فراوان در قطب جنوب ماه تشخیص دهد.
سیستم سیکرا اسپیس تمام فرایندهای دستکاری رگولیت و واکنش کاهش حرارتی کربنی، که اکسیژن را از مواد معدنی شبیه‌سازی رگولیت آزاد می‌کند، را تحت فشارها و دماهای ماه انجام داد.
بر اساس گفته شرکت، آزمایش موفقیت‌آمیز تأیید می‌کند که فناوری‌ها و تکنیک‌های استخراج اکسیژن سیکرا اسپیس موثر هستند و می‌توانند بر روی سطح ماه عمل کنند.
شاون باکلی، معاون رئیس سیستم‌های مقصد فضایی در سیکرا اسپیس، در بیانیه‌ای گفت: «این تلاش‌ها تأیید کردند که سخت‌افزار به سطح آماده‌سازی فناوری شش، یا TRL-6، ارتقا یافته است، یعنی اینکه برای یک ماموریت پروازی به ماه به عنوان یک تکنولوژی نشان‌دهنده آماده است.»
نقطه عطف فناوری ماه
آزمایشات رآکتور تولید اکسیژن کاربوترمال سیکرا اسپیس در دماهای بین -۴۵ درجه سانتیگراد و ۱۸۰۰ درجه سانتیگراد انجام شد.
علاوه بر مشکلات عملیات در دماهای از زیر نقطه انجماد تا فراتر از نقطه جوش مواد معدنی، نیاز به حمل و نقل رگولیت مصنوعی ماهی - ماده‌ای که فاقد فرآیندهای هوایی زمینی است و بنابراین بسیار زبر و زاویه‌دار است - در سراسر سیستم نیز لازم بود.
با استفاده از طراحی دریچه‌ای که تحت ثبت اختراع است و بیش از ۱۰،۰۰۰ سیکل عملکرد را نشان داده است، سیکرا اسپیس موفق به مهر و موم کردن گازها در داخل رآکتور و مدیریت ذرات بالقوه مضر با سخت‌افزار شد.
آزمایشات تأیید کرد که سیستم سیکرا اسپیس قادر به مدیریت رگولیت ارائه شده توسط یک بازوی رباتیک یا ماه‌نورد و حمل و نقل آن به صورت خودکار به داخل اتاق واکنش است.
سیستم سپس می‌تواند فرآیند واکنش کاهش حرارتی کربنی را برای استخراج اکسیژن از مواد معدنی رگولیت انجام دهد و رگولیت پردازش‌شده را از سیستم خارج کند تا فرآیند مجدداً تکرار شود.
تام وایس گفت: «با تکنولوژی پیشرفته ما که می‌تواند منبع مطمئنی از اکسیژن را به طور در محل فراهم کند، سیکرا اسپیس آماده است تا نقش بالقوه‌ای در برنامه آرتمیس ناسا و دیگر ابتکاراتی که به منظور برقرار کردن حضور دائمی انسان بر روی سطح ماه انجام می‌شود، ایفا کند.»
منابعی مانند اکسیژن اجزای ضروری ساخت هستند، زیرا در حالی که برای تنفس استفاده می‌شوند، می‌توانند به عنوان سوخت نیز استفاده شوند. این یک تغییردهنده بازی است زیرا به اکتشافات فضایی مقرون‌به‌صرفه اجازه می‌دهد، که هزینه‌های ماموریت‌های آینده به مریخ را کاهش می‌دهد و حضور پایدار در ماه را ممکن می‌سازد.
به طور مرتبط، سیکرا اسپیس در مطالعه قابلیت ۱۰ ساله معماری ماه (LunA-10)، یک پروژه تحقیق و توسعه برای آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته دفاعی (DARPA)، مشارکت دارد.
هدف اصلی شرکت این است که چارچوبی برای زیرساخت تجاری ماه ایجاد کند که فناوری موتور هیدروژن-اکسیژن، بازیافت شیمیایی، استخراج اکسیژن، و ذخیره الکتریکی را شامل شود.
