Zespół badaczy z Politechniki Wrocławskiej, we współpracy z wrocławską spółką Four Point opracował metodę przesiewania księżycowej gleby, czyli regolitu, które pozwoli wykorzystywać najdrobniejsze ziarna do produkcji regolitowych cegieł. Wynalazek ma szansę na zastosowanie podczas budowy bazy księżycowej Amerykańskiej Agencji Kosmicznej NASA.
Nasz naturalny satelita
Księżyc – jedyny naturalny satelita Ziemi – stanowi obiekt rozważań charakteryzujący się ogromnym znaczeniem naukowym, geologicznym i potencjalnie strategicznym. Jest najbliżej zlokalizowanym ciałem niebieskim, dlatego też jest pierwszym kandydatem do przyszłej kolonizacji oraz obecności człowieka na jego powierzchni.
Cała powierzchnia Księżyca jest pokryta regolitem, czyli cienką, pyłową warstwą powstałą na skutek kolizji z meteorytami powstającą na przestrzeni wieków. Regolit o specyficznych właściwościach stanowi wyzwanie podczas poruszania się po powierzchni Księżyca, ale jest również cennym źródłem surowców takich jak tlen, krzem, tytan i hel–III. Dodatkowo Księżyc jest zasobny w rzadkie pierwiastki ziemi, takie jak itr, cer czy neodym, kluczowych dla zaawansowanych technologii. Te zasoby mogą uczynić z Księżyca strategiczny węzeł zaopatrzeniowy w przyszłości.
Wykorzystanie regolitu
Przyszła eksploracja Księżyca, czyli prace budowlane na Księżycu, w tym infrastruktura do transportu, wydobycie zasobów i potencjalna działalność przemysłowa, będzie realizowana przy pomocy materiałów dostępnych na miejscu. Będzie wymagała maksymalnego korzystania z jego zasobów – na przykład księżycowej gleby, czyli regolitu. Regolit księżycowy jest przewidziany jako jeden z materiałów budowlanych. Amerykańska firma Astroport Space Technologies opracował już technologię spiekania drobnych cząstek tej skały i kształtowania z niej płyt/cegieł do budowy lądowiska księżycowego.
Jednak nie cały regolit nadaje się do wykorzystania na cegły czy płyty. Konieczne będzie odpowiednie przygotowanie materiału do budowy, czyli odsianie drobnych ziaren księżycowej skały od większych kamieni.
Wrocławski separator regolitu
Zespół polskich inżynierów z Wydziału Mechanicznego Politechniki Wrocławskiej, we współpracy z wrocławską spółką Four Point, która świadczy usługi projektowe oraz wykonuje elementy konstrukcyjne do maszyn prototypowych, opracował koncepcję urządzenia do przesiewania/sortowania księżycowego regolitu. Urządzenie pozwoli na odsianie drobnych ziaren księżycowej skały od większych kamieni i wykorzystanie ich do produkcji regolitowych cegieł.
W ziemskich warunkach do takiego procesu sortowania wykorzystuje się wodę, powietrze albo korzysta się z grawitacji. Jednak takich rozwiązań nie można brać pod uwagę na Księżycu, ponieważ na jego powierzchni brakuje atmosfera, nie mamy dostępu do wody i grawitacja wynosi około 1/6 grawitacji ziemskiej. Dlatego badacze z Wrocławskiej Politechniki przygotowali koncepcję urządzenia, które do sortowania regolitu wykorzysta tylko siłę odśrodkową. Urządzenie działać będzie niezależnie od grawitacji, co otwiera pole do zastosowania dla tego urządzenia także na Marsie czy też nawet na niewielkich asteroidach, które mają znikomą grawitację.
W ten sposób urządzenie pozwoli oddzielić osobne frakcje regolitu: drobny pył – do spiekania cegieł/płyt oraz grubsze jako materiał do podkładów konstrukcyjnych lub do wypełniania worków do budowy wału ochronnego wokół lądowiska na powierzchni Księżyca. Separator w przyszłości mógłby także posłużyć w procesach przesiewania odpowiednich frakcji regolitu do pozyskiwania z niego tlenu czy produkcji metali. Możliwe jest również jego potencjalne zastosowanie na Ziemi jako urządzenia do przesiewania w miejscach o ograniczonym dostępie do wody.
Separator jest już chroniony
Koncepcja separatora powstała jako jedna z technologii w ramach projektu przygotowania lądowiska do startów i lądowań na Księżycu zleconego przez Amerykańską Agencję Kosmiczną NASA. Zadania podjęła się amerykańska firma Astroport Space Technologies, która zaprosiła do współpracy badaczy z Politechniki Wrocławskiej.
Wspólny wynalazek/urządzenie zespołu z Wydziału Mechanicznego Politechniki Wrocławskiej i firmy Four Point jest już chroniony zgłoszeniem patentowym. Z ofertą technologiczną rozwiązania można się zapoznać tutaj. Firma Astroport Space Technologies wykupiła już licencję na jego wykorzystanie i obecnie planuje pierwsze testy na prostych modelach urządzenia.
Źródło: Politechnika Wrocławska
Źródło ilustracji: Politechnika Wrocławska, NASA
