Razvoj tehnologija na Zemlji pre nego što se primene u svemiru ključan je za uspeh dugoročnih misija, posebno kada se radi o infrastrukturi koja održava astronaute u životu. Ova praksa se pokazala dvostruko važnom u razvoju tehnologije koja će omogućiti prikupljanje resursa direktno sa površine Meseca, poznatog kao korišćenje resursa na licu mesta (ISRU).
Istraživači iz Nemačkog centra za vazduhoplovstvo (DLR) u Bremenu prepoznali su ovu potrebu i razvili napredan testni sistem za prikupljanje vode i kiseonika iz lunarnog regolita. Njihov cilj je da poboljšaju metode za izdvajanje ovih esencijalnih resursa iz minerala poznatog kao ilmenit, koji se može koristiti za proizvodnju vode, kiseonika, pa čak i građevinskih materijala. Ovo je od suštinskog značaja za dugoročne misije istraživanja Meseca, gde će dostupnost lokalnih resursa značajno smanjiti potrebu za transportom sa Zemlje.
Ilmenit, mineral sastavljen od gvožđa, titanijuma i kiseonika (FeTiO3), jedan je od najvažnijih izvora vode i kiseonika na Mesecu. Proces izdvajanja ovih resursa iz ilmenita koristi relativno jednostavnu hemijsku reakciju sa vodonikom, koja proizvodi gvožđe, titanijum dioksid i vodu. Voda se zatim može dodatno obraditi kako bi se dobio kiseonik za disanje i reciklirani vodonik za ponovnu upotrebu u procesu. Ovaj postupak omogućava stvaranje ključnih resursa direktno na Mesecu, čineći misije održivijima.
Međutim, izazov leži u činjenici da ilmenit nije ravnomerno raspoređen po mesečevoj površini. Najveće količine ovog minerala nalaze se u ravničarskim područjima poznatim kao „kobile“, dok su prve stalne lunarne baze planirane na visoravnima, gde je ilmenit mnogo ređi. Stoga je od ključne važnosti razviti tehnologiju koja može efikasno identifikovati i koncentrisati ilmenit iz lunarnih materijala.
Nemački tim je razvio testni sistem koji simulira proces obogaćivanja ilmenita na Zemlji, koristeći simulante lunarnog regolita. Sistem se sastoji od tri glavna procesa: gravitaciono, magnetno i elektrostatičko obogaćivanje. Prvi korak je sušenje simulanta regolita, nakon čega se koristi sito za odvajanje čestica većih od 200 mikrometara. Na ovaj način se odvajaju veće čestice koje bi mogle ometati rad sistema.
Nakon toga, materijal prolazi kroz magnetni separator. Ilmenit je blago magnetan zbog svog sadržaja gvožđa, pa se može odvojiti od nemagnetnih materijala izlaganjem magnetnom polju. Konačno, preostale magnetne čestice podvrgavaju se elektrostatičkom procesu, koji koristi snažno električno polje za dalju separaciju materijala.
Iako je tehnologija u ranoj fazi razvoja, prvi rezultati su obećavajući. Nakon obrade, koncentracija ilmenita u uzorku je povećana sa 2,55% na 12%, a sistem je povratio oko 32% ukupnog ilmenita iz simulanta. Iako postoji još mnogo prostora za poboljšanje, ovi rezultati predstavljaju značajan korak napred u razvoju tehnologije koja će omogućiti održivo istraživanje Meseca.
Dalje iteracije ove tehnologije biće ključne za usavršavanje procesa i povećanje efikasnosti. U budućnosti, tehnologije razvijene na Zemlji, poput ove, igraće ključnu ulogu u podršci ljudskim misijama na Mesecu, omogućavajući astronatima da se oslone na lokalne resurse i smanje zavisnost od snabdevanja sa Zemlje. Kako se približavamo eri stalnog prisustva na Mesecu, ovakve inovacije postaju neophodne za uspeh dugoročnih svemirskih misija.
