Использование ресурсов на месте
В космоса освоении использование ресурсов in situ ( ISRU ) — это практика сбора, обработки, хранения и использования материалов, найденных или изготовленных на других астрономических объектах (Луна, Марс, астероиды и т. д.), которые заменяют материалы, которые в противном случае были бы привезены. с Земли. [1]
ISRU может поставлять материалы для жизнеобеспечения , топливо , строительные материалы и энергию для полезной нагрузки космических кораблей или экипажей космических исследований. очень часто В настоящее время космические корабли и роботизированные миссии на поверхности планет используют солнечное излучение , обнаруженное на месте, в виде солнечных батарей . Использование ISRU для производства материалов еще не было реализовано в космических миссиях, хотя несколько полевых испытаний в конце 2000-х годов продемонстрировали различные лунные методы ISRU в соответствующей среде. [2]
ISRU уже давно рассматривается как возможный путь снижения массы и стоимости архитектур космических исследований, поскольку это может быть способом радикального уменьшения количества полезной нагрузки, которая должна быть запущена с Земли для исследования данного планетарного тела . По мнению НАСА , «использование ресурсов на месте позволит организовать внеземные исследования и операции по доступным ценам за счет минимизации материалов, переносимых с Земли». [3]
Использование
[ редактировать ]Вода
[ редактировать ]В контексте ISRU вода чаще всего используется непосредственно в качестве топлива или сырья для производства топлива. Приложения включают его использование в жизнеобеспечении, либо непосредственно для питья, для выращивания продуктов питания , производства кислорода или во многих других промышленных процессах, все из которых требуют наличия готового запаса воды в окружающей среде и оборудования для ее извлечения. Такая внеземная вода была обнаружена в различных формах по всей Солнечной системе, и был исследован ряд потенциальных технологий добычи воды. Для воды, которая химически связана с реголитом , твердым льдом или какой-либо вечной мерзлотой, достаточное нагревание может восстановить воду. Однако это не так просто, как кажется, потому что лед и вечная мерзлота зачастую тверже простой породы, что требует трудоемких горных работ. Там, где есть некоторый уровень атмосферы, например, на Марсе, воду можно извлечь непосредственно из воздуха с помощью простого процесса, такого как WAVAR . Другим возможным источником воды являются глубокие водоносные горизонты, согреваемые скрытым геологическим теплом Марса, которое можно использовать для получения как воды, так и геотермальной энергии. [ нужна ссылка ]
Ракетное топливо
[ редактировать ]Производство ракетного топлива было предложено с поверхности Луны путем переработки водяного льда, обнаруженного на полюсах . Вероятные трудности включают работу при экстремально низких температурах и добычу воды из реголита . Большинство схем проводят электролиз воды для производства водорода и кислорода и криогенного хранения их в жидком виде. Для этого требуется большое количество оборудования и энергии. В качестве альтернативы, возможно, можно будет нагревать воду в ядерной или солнечной тепловой ракете . [4] который может быть в состоянии доставить большую массу с Луны на низкую околоземную орбиту (НОО), несмотря на гораздо меньший удельный импульс , для данного количества оборудования. [5]
Монотопливная O перекись водорода (H 2 Марсе 2 ) может быть получена из воды на и Луне. [6]
Алюминий , как и другие металлы, предлагалось использовать в качестве ракетного топлива, изготовленного с использованием лунных ресурсов. [7] и предложения включают реакцию алюминия с водой. [8]
Для Марса метановое топливо может быть произведено с помощью процесса Сабатье . SpaceX предложила построить на Марсе завод по производству топлива, который будет использовать этот процесс для производства метана ( CH
4 ) и жидкий кислород (O 2 ) из подземного водяного льда и атмосферного CO.
2 . [9]
Производство солнечных батарей
[ редактировать ]Уже давно высказывалось предположение, что солнечные элементы можно производить из материалов, присутствующих в лунном грунте. Кремний, алюминий и стекло — три основных материала, необходимых для производства солнечных элементов, — обнаружены в высоких концентрациях в лунном грунте и могут использоваться для производства солнечных элементов. [10] Фактически, естественный вакуум на поверхности Луны обеспечивает прекрасную среду для прямого вакуумного осаждения тонкопленочных материалов для солнечных элементов. [11]
Солнечные батареи, произведенные на поверхности Луны, могут использоваться для поддержки операций на поверхности Луны, а также для поддержки спутников за ее пределами. Солнечные батареи, производимые на поверхности Луны, могут оказаться более экономически эффективными, чем солнечные батареи, производимые и доставляемые с Земли, но эта торговля во многом зависит от местоположения конкретного рассматриваемого применения. [ нужна ссылка ]
Еще одним потенциальным применением солнечных батарей лунного происхождения является обеспечение Земли электроэнергией. В своей первоначальной форме, известной как спутник солнечной энергии , это предложение было задумано как альтернативный источник энергии для Земли . Солнечные элементы будут запущены на околоземную орбиту и собраны, а полученная в результате вырабатываемая энергия будет передана на Землю посредством микроволновых лучей. [12] Несмотря на большую работу над стоимостью такого предприятия, неопределенность заключалась в стоимости и сложности процедур изготовления на поверхности Луны.
Строительные материалы
[ редактировать ]Колонизация планет или лун потребует получения местных строительных материалов , таких как реголит . Например, исследования с использованием искусственного марсианского грунта, смешанного с эпоксидной смолой и тетраэтоксисиланом , дают достаточно высокие значения параметров прочности, сопротивления и гибкости. [13]
Добыча на астероидах может также включать добычу металлов для строительных материалов в космосе, что может быть более экономически эффективным, чем извлечение такого материала из глубокого гравитационного колодца Земли или любого другого крупного тела, такого как Луна или Марс . Металлические астероиды содержат огромное количество сидерофильных металлов , в том числе драгоценных . [ нужна ссылка ]
Локации
[ редактировать ]Марс
[ редактировать ]Исследования ISRU на Марсе сосредоточены в первую очередь на обеспечении ракетного топлива для обратного пути на Землю — либо для миссии по возвращению экипажа, либо для миссии по возвращению образцов — или для использования в качестве топлива на Марсе. Многие из предложенных методов используют в качестве сырья хорошо изученную атмосферу Марса . Поскольку это можно смоделировать на Земле, эти предложения относительно легко реализовать, хотя нет никакой уверенности в том, что НАСА или ЕКА предпочтут этот подход более традиционному прямому полету. [14]
Типичным предложением ISRU является использование Сабатье реакции CO 2 + 4H 2 → CH 4 + 2H 2 O для производства метана на поверхности Марса, который будет использоваться в качестве топлива. Кислород выделяется из воды электролизом , а водород возвращается обратно в реакцию Сабатье. Полезность этой реакции заключается в том, что по состоянию на 2008 г. [update], когда наличие воды на Марсе было менее научно доказано - считалось, что с Земли нужно приносить только водород (который является легким). [15]
По состоянию на 2018 год [update]SpaceX . заявила о своей цели разработать технологию для марсианской ракетной установки , которая могла бы использовать вариацию того, что описано в предыдущем абзаце Вместо того, чтобы транспортировать водород с Земли для использования в производстве метана и кислорода, они заявили, что планируют добывать необходимую воду из подземного водяного льда , производить и затем хранить реагенты пост-Сабатье, а затем использовать их в качестве топлива для обратных полетов космических кораблей. их звездолет не ранее 2023 года. [16] [17] По состоянию на 2023 год SpaceX не производила и не публиковала никаких проектов и спецификаций для какой-либо технологии ISRU. [18]
предложенная для Марса, — это обратная реакция конверсии водяного газа : CO 2 + H 2 → CO + H 2 O. Аналогичная реакция , Эта реакция протекает быстро в присутствии железохромового катализатора при температуре 400°С. [19] и был реализован на наземном испытательном стенде НАСА. [20] Опять же, водород перерабатывается из воды посредством электролиза , и для реакции требуется лишь небольшое количество водорода с Земли. Конечным результатом этой реакции является производство кислорода, который будет использоваться в качестве окислителя ракетного топлива. [ нужна ссылка ]
Еще одна реакция, предложенная для производства кислорода и топлива. [21] это электролиз углекислого газа в атмосфере,
Также было предложено на месте производство кислорода, водорода и CO из марсианских отложений гематита посредством двухстадийного термохимического процесса расщепления CO 2 /H 2 O, в частности, в окислительно-восстановительном цикле магнетит / вюстит . [23] Хотя термолиз является наиболее прямым, одностадийным процессом расщепления молекул, он непрактичен и не эффективен ни в случае H 2 O, ни в случае CO 2 . Это связано с тем, что для достижения полезной фракции диссоциации для этого процесса требуется очень высокая температура (> 2500 ° C). [24] Это создает проблемы с поиском подходящих реакторных материалов, потери из-за активной рекомбинации продуктов и чрезмерные потери на апертурное излучение при использовании концентрированного солнечного тепла. Окислительно-восстановительный цикл магнетит/вюстит был впервые предложен для использования в солнечной энергии на Земле Накамурой. [25] и был одним из первых, кто использовал солнечную энергию для двухступенчатого расщепления воды . В этом цикле вода реагирует с вюститом (FeO) с образованием магнетита (Fe 3 O 4 ) и водорода. Суммарные реакции в этом двухэтапном процессе расщепления следующие:
а полученный FeO используют для термического расщепления воды или CO 2 :
- 3FeO + H 2 O → Fe 3 O 4 + H 2
- 3FeO + CO 2 → Fe 3 O 4 + CO
Этот процесс повторяется циклически. Вышеописанный процесс приводит к существенному снижению тепловложений энергии по сравнению с наиболее прямым одностадийным процессом расщепления молекул. [26]
Однако для начала цикла необходим вюстит (FeO), а на Марсе вюстита нет или, по крайней мере, в значительных количествах. Тем не менее, вюстит можно легко получить восстановлением гематита (Fe 2 O 3 ), который является обильным материалом на Марсе, особенно заметными являются сильные месторождения гематита, расположенные на Терра Меридиани . [27] Использование вюстита из гематита, в изобилии доступного на Марсе, представляет собой промышленный процесс, хорошо известный на Земле, и осуществляется с помощью следующих двух основных реакций восстановления: [ нужна ссылка ]
- 3Fe 2 O 3 + H 2 → 2Fe 3 O 4 + H 2 O
- 3Fe 2 O 3 + CO → 2Fe 3 O 4 + CO 2
Предложенный в 2001 году посадочный модуль Mars Surveyor должен был продемонстрировать производство кислорода из атмосферы Марса . [28] и протестировать технологии солнечных батарей и методы смягчения воздействия марсианской пыли на энергосистемы, но проект был отменен. [29] В состав миссии марсохода Mars 2020 входит демонстратор технологии ISRU ( Mars Oxygen ISRU Experiment ), который будет извлекать CO 2 из атмосферы и производить O 2 . [30]
Было высказано предположение, что здания на Марсе могут быть построены из базальта , поскольку он обладает хорошими изоляционными свойствами. Подземное сооружение такого типа сможет защитить формы жизни от радиационного воздействия. [31]
Все ресурсы, необходимые для производства пластмасс, существуют на Марсе. [32] [33] Многие из этих сложных реакций могут быть завершены из газов, собранных из марсианской атмосферы. Известно, что существуют следы свободного кислорода, угарного газа, воды и метана. [34] [35] Водород и кислород могут быть получены электролизом воды, окись углерода и кислород - электролизом диоксида углерода и метана - реакцией Сабатье диоксида углерода и водорода. Эти основные реакции служат строительными блоками для более сложных серий реакций, которые позволяют производить пластмассы. Этилен используется для производства пластмасс, таких как полиэтилен и полипропилен , и может быть получен из окиси углерода и водорода: [36]
- 2СО + 4Н 2 С 2 Н 4 + 2Н 2 О. →
Луна
[ редактировать ]Луна обладает обильными сырьевыми ресурсами, которые потенциально имеют отношение к иерархии будущих применений, начиная с использования лунных материалов для облегчения человеческой деятельности на самой Луне и заканчивая использованием лунных ресурсов для поддержки будущих промышленных возможностей на Земле. Лунная система. [37] Природные ресурсы включают солнечную энергию, кислород, воду, водород и металлы. [38] [39]
Лунный горный материал анортит может быть использован в качестве алюминиевой руды . Металлургические заводы могут производить из анортита чистый алюминий, металлический кальций, кислород и кварцевое стекло. Необработанный анортит также хорош для изготовления стекловолокна и других изделий из стекла и керамики. [40] Один из конкретных методов обработки заключается в использовании фтора, привезенного с Земли в виде фторида калия, для отделения сырья от лунных пород. [41]
Было предложено более двадцати различных методов извлечения кислорода из лунного реголита. [7] Кислород часто встречается в богатых железом лунных минералах и стеклах в виде оксида железа . Кислород можно извлечь, нагрев материал до температуры выше 900 °C и подвергнув его воздействию газообразного водорода. Основное уравнение: FeO + H 2 → Fe + H 2 O. Этот процесс недавно стал гораздо более практичным благодаря открытию значительных количеств водородсодержащего реголита полюсов вблизи Луны космическим кораблем «Клементина» . [42]
Лунные материалы также могут использоваться в качестве общего строительного материала. [43] посредством таких методов обработки, как спекание , горячее прессование, сжижение и метод литья базальта . Литой базальт используется на Земле для строительства, например, труб, где требуется высокая устойчивость к истиранию. [44] Стекло и стекловолокно легко перерабатывать на Луне и Марсе. [40] Базальтовое волокно также изготавливают из имитаторов лунного реголита.
На Земле были проведены успешные испытания с использованием двух имитаторов лунного реголита MLS-1 и MLS-2 . [45] В августе 2005 года НАСА заключило контракт на производство 16 тонн искусственного лунного грунта или материала, имитирующего лунный реголит , для исследования того, как лунный грунт можно использовать на месте . [46] [47]
Марсианские спутники, Церера, астероиды
[ редактировать ]Другие предложения [48] основаны на Фобосе и Деймосе . Эти спутники находятся на достаточно высоких орбитах над Марсом, имеют очень низкие скорости убегания и, в отличие от Марса, имеют дельта-v от своей поверхности до НОО , которая меньше, чем от Луны. [ нужна ссылка ]
Церера находится дальше, чем Марс, с более высокой дельтой v, но окна запуска и время полета лучше, а поверхностная гравитация составляет всего 0,028 г при очень низкой скорости убегания - 510 м/с. Исследователи предположили, что внутренняя конфигурация Цереры включает мантию, богатую водным льдом, поверх скалистого ядра. [49]
Околоземные астероиды и тела в поясе астероидов также могут быть источниками сырья для ISRU. [ нужна ссылка ]
Планетарные атмосферы
[ редактировать ]Были сделаны предложения по «добыче полезных ископаемых» для ракетных двигателей с использованием так называемого аккумулятора реактивной жидкости . Атмосферные газы, такие как кислород и аргон, могут быть извлечены из атмосферы таких планет, как Земля, Марс и внешние планеты-гиганты , с помощью спутников-реактивных накопителей жидкости на низкой орбите. [50]
Классификация возможностей ISRU (НАСА)
[ редактировать ]В октябре 2004 года Управление перспективного планирования и интеграции НАСА заказало команду дорожной карты возможностей ISRU. Отчет группы, а также отчеты 14 других групп по планированию возможностей были опубликованы 22 мая 2005 года. [51] В отчете определены семь возможностей ISRU: [51] : 278
- добыча ресурсов,
- обработка и транспортировка материалов,
- обработка ресурсов,
- поверхностное производство с использованием ресурсов на месте ,
- поверхностная конструкция,
- наземное хранение и распределение продуктов и расходных материалов ISRU, а также
- Уникальные возможности ISRU в области разработки и сертификации. [51] : 265
В докладе основное внимание уделяется лунной и марсианской среде. Он предлагает подробный график [51] : 274 и дорожная карта возможностей до 2040 года [51] : 280–281 но предполагается, что лунные корабли будут запущены в 2010 и 2012 годах. [51] : 280
Демонстраторы и прототипы технологий ISRU
[ редактировать ]Посадочный модуль Mars Surveyor 2001 был предназначен для доставки на Марс испытательной полезной нагрузки MIP (Mars ISPP Precursor), которая должна была продемонстрировать производство кислорода из атмосферы Марса. [52] но миссия была отменена. [ нужна ссылка ]
Марсианский кислородный эксперимент ISRU (MOXIE) представляет собой прототип модели в масштабе 1% на борту Марса 2020 марсохода Perseverance , который производит кислород из марсианского атмосферного углекислого газа ( CO 2 ) в процессе, называемом твердооксидным электролизом . [53] [54] [55] [56] В ходе эксперимента 20 апреля 2021 года были получены первые 5,37 грамма кислорода. [57]
Лунный марсоход Resource Prospector был разработан для поиска ресурсов в полярном регионе Луны, и его планировалось запустить в 2022 году. [58] [59] Концепция миссии находилась на стадии предварительной разработки, а прототип вездехода проходил испытания, когда в апреле 2018 года его списали. [60] [58] [59] Вместо этого его научные инструменты будут использоваться в нескольких коммерческих миссиях по посадочным модулям, заключенным по контракту с новой программой NASA Commercial Lunar Payload Services (CLSP), целью которой является тестирование различных лунных процессов ISRU путем посадки нескольких полезных нагрузок на несколько коммерческих посадочных модулей и вездеходов. Первое официальное предложение ожидалось в 2019 году. [61] [62] Духовным преемником Resource Prospector стал VIPER (вездеход) , который также был отменен в 2024 году.
См. также
[ редактировать ]- Энтони Зупперо – американский ученый-ядерщик
- Добыча астероидов - добыча сырья с астероидов.
- Дэвид Крисвелл – американский астроном
- Дэн Бритт – астрогеолог.
- Железо прямого восстановления – недавно добытый и очищенный тип металла.
- Джерард К. О'Нил – американский физик, писатель и изобретатель (1927–1992).
- Человеческий форпост - места обитания человека, расположенные в негостеприимной для человека среде.
- Лунный форпост (НАСА) – концепции длительного присутствия человека на Луне
- Лунные ресурсы - Ресурсы на Луне.
- Лунная вода - Наличие воды на Луне.
- Лунаркрит - гипотетический агрегатный строительный материал, похожий на бетон, образованный из лунного реголита.
- Эталонная миссия по проектированию Марса - концептуальные исследования дизайна для пилотируемых миссий на Марс.
- Mars to Stay – архитектура колонизации Марса, предлагающая транспортные средства без возврата
- Планетарная защита – Предотвращение межпланетного биологического загрязнения.
- Строительство поверхности планеты - Строительство сооружений на поверхности планеты.
- Склад топлива - тайник с топливом, используемым для дозаправки космического корабля.
- Накопитель реактивной жидкости - самозаполняющийся орбитальный склад ракетного топлива.
- Shackleton Energy Company - создана в 2007 году с целью подготовки оборудования и технологий, необходимых для добычи полезных ископаемых на Луне.
- Космическая архитектура - Архитектура внепланетных обитаемых построек.
- Космическая колонизация - концепция постоянного проживания людей за пределами Земли.
- Видение освоения космоса - План исследования пилотируемого космоса США на 2004 г.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Сакстедер, Курт Р.; Сандерс, Джеральд Б. (январь 2007 г.). «Использование ресурсов на месте для исследования Луны и Марса». АИАА 2007-345 . Встреча и выставка AIAA по аэрокосмическим наукам. дои : 10.2514/6.2007-345 . ISBN 978-1-62410-012-3 .
- ^ Сандерс, Джеральд Б.; Ларсон, Уильям Э. (4 января 2011 г.). «Интеграция использования ресурсов на месте в исследования Луны и Марса посредством полевых аналогов». Достижения в космических исследованиях . 47 (1): 20–29. Бибкод : 2011AdSpR..47...20S . дои : 10.1016/j.asr.2010.08.020 . hdl : 2060/20100021362 . S2CID 120129018 .
- ^ «Использование ресурсов на месте» . Исследовательский центр Эймса НАСА. Архивировано из оригинала 8 сентября 2018 года . Проверено 14 января 2007 г.
- ^ «ЛСП-водовоз» . www.neofuel.com . Проверено 15 мая 2024 г.
- ^ «коэффициент паровой ракеты 1000» . www.neofuel.com . Проверено 15 мая 2024 г.
- ^ «Глава 6: Викинг и ресурсы Марса (из истории НАСА)» (PDF) . НАСА. Архивировано (PDF) из оригинала 14 июля 2019 года . Проверено 20 августа 2012 г.
- ^ Перейти обратно: а б Хепп, Алоизиус Ф.; Линн, Дайан Л.; Грот, Мэри Ф.; Лэндис, Джеффри А.; Колвин, Джеймс Э. (1994). «Производство и использование металлов и кислорода для движения Луны» . Журнал движения и мощности . 10 (16): 834–840. дои : 10.2514/3.51397 . hdl : 2060/19910019908 . S2CID 120318455 . Архивировано из оригинала 26 января 2020 года . Проверено 7 июля 2017 г.
- ^ Пейдж, Льюис (24 августа 2009 г.). «Новое ракетное топливо НАСА «можно производить на Луне и Марсе » . Регистр . Архивировано из оригинала 11 апреля 2019 года . Проверено 10 августа 2017 г.
- ^ Маск, Илон (1 марта 2018 г.). «Сделать жизнь многопланетной». Новое пространство . 6 (1): 2–11. Бибкод : 2018НовыйСп...6....2М . дои : 10.1089/space.2018.29013.emu .
- ^ Лэндис, Джеффри А. (1 мая 2007 г.). «Переработка материалов на Луне». Акта Астронавтика . 60 (10–11): 906–915. Бибкод : 2007AcAau..60..906L . дои : 10.1016/j.actaastro.2006.11.004 .
- ^ Каррери, Питер; Этридж, ЕС; Хадсон, Южная Каролина; Миллер, Тайвань; Грюгель, Р.Н.; Сен, С.; Садовей, Дональд Р. (2006). «Демонстрация процесса использования ресурсов Луны на месте - электролиз расплавленных оксидов» (PDF) . Независимый проект исследований и разработок MSFC (№ 5–81), 2 . Архивировано (PDF) из оригинала 7 мая 2017 года . Проверено 7 июля 2017 г.
- ^ «Лунная солнечная энергетическая система для энергетического процветания в 21 веке» (PDF) . Мировой энергетический совет. Архивировано из оригинала (PDF) 26 марта 2012 года . Проверено 26 марта 2007 г.
- ^ Мукбаниани, О.В.; Анели, Дж. Н.; Маркарашвили, Э.Г.; Тарасашвили, М.В.; Алексидзе, Д. (апрель 2016 г.). «Полимерные композиты на основе марсианского грунта для строительства будущих марсианских станций». Международный журнал астробиологии . 15 (2): 155–160. Бибкод : 2016IJAsB..15..155M . дои : 10.1017/S1473550415000270 . S2CID 123421464 .
- ^ «Возвращение образца с Марса» . esa.int. Архивировано из оригинала 3 декабря 2012 года . Проверено 5 февраля 2008 г.
- ^ «Определение размеров комбинированной установки реакции Сабатье и электролиза воды для использования при использовании ресурсов на Марсе» . las.ufl.edu. Архивировано из оригинала 4 февраля 2007 года . Проверено 5 февраля 2008 г.
- ^ «Превращение людей в многопланетный вид» (PDF) . СпейсИкс . 27 сентября 2016 г. Архивировано из оригинала (PDF) 28 сентября 2016 г. . Проверено 9 октября 2016 г.
- ^ Ричардсон, Дерек (27 сентября 2016 г.). «Илон Маск демонстрирует межпланетную транспортную систему» . Космический полет Инсайдер . Архивировано из оригинала 1 октября 2016 года . Проверено 9 октября 2016 г.
- ^ «План Илона Маска по отправке миллиона колонистов на Марс к 2050 году является чистым заблуждением» . Гизмодо . 3 июня 2022 г. Проверено 26 декабря 2023 г.
- ^ «Обратный сдвиг воды и газа» . Архивировано из оригинала 26 февраля 2007 года . Проверено 14 января 2007 г.
- ^ «Испытательный стенд по использованию ресурсов Марса на месте (ISRU)» . НАСА. Архивировано из оригинала 17 октября 2007 года . Проверено 14 января 2007 г.
- ^ Лэндис, Джеффри А.; Линн, Дайан Л. (1 января 2001 г.). «Марсианская ракета, использующая топливо на месте». Журнал космических кораблей и ракет . 38 (5): 730–735. Бибкод : 2001JSpRo..38..730L . дои : 10.2514/2.3739 .
- ^ Уолл, Майк (1 августа 2014 г.). «Марсоход, генерирующий кислород, приблизит колонизацию» . Space.com . Архивировано из оригинала 23 апреля 2021 года . Проверено 1 декабря 2016 г.
- ^ Франциско Дж. Ариас. 2016. О производстве кислорода и водорода на месте из марсианских месторождений гематита посредством двухстадийного термохимического процесса расщепления CO 2 /H 2 O. Журнал космической колонизации. Выпуск 5. ISSN 2053-1737.
- ^ Ерманоский, Иван; Сигел, Натан П.; Стечел, Эллен Б. (2013). «Новая концепция реактора для эффективного производства солнечно-термохимического топлива». Журнал солнечной энергетики . 135 (3). дои : 10.1115/1.4023356 . ISSN 0199-6231 .
- ^ Накамура, Т. (1977). «Производство водорода из воды с использованием солнечного тепла при высоких температурах». Солнечная энергия . 19 (5): 467–475. Бибкод : 1977SoEn...19..467N . дои : 10.1016/0038-092X(77)90102-5 . ISSN 0038-092X .
- ^ Роб, Мартин; Нейсес, Мартина; Моннери, Натали; и др. (2012). «Материальные аспекты термохимического расщепления воды и углекислого газа: обзор» . Материалы . 5 (11): 2015–2054. Бибкод : 2012Mate....5.2015R . дои : 10.3390/ma5112015 . ISSN 1996-1944 гг . ПМК 5449008 .
- ^ Уильям К. Хартманн (2003). Путеводитель по Марсу: загадочные пейзажи Красной планеты. Паб Workman, 2003 – Наука.
- ^ Каплан, Д. и др ., ПОЛЕТНАЯ ДЕМОНСТРАЦИЯ ПРЕКУРСОРА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРОпеллента на Марсе (MIP). Архивировано 27 сентября 2013 г. на Wayback Machine , документ, представленный на Марсе 2001: Интегрированная наука в подготовке к возврату проб и исследованию человеком , Институт Луны и планет, 2–4 октября 1999 г., Хьюстон, Техас.
- ^ Лэндис, Джорджия; Дженкинс, П.; Шейман Д. и Бараона К. « MATE и DART: пакет инструментов для определения характеристик солнечной энергии и атмосферной пыли на Марсе. Архивировано 27 сентября 2013 г. в Wayback Machine », представлено на конференции «Концепции и подходы к исследованию Марса» , 18–20 июля 2000 г. , Хьюстон, Техас.
- ^ Клотц, Ирен (21 ноября 2013 г.). «Марсоход Mars 2020 будет включать в себя испытательное устройство для извлечения кислорода из атмосферы планеты» . Космические новости . Архивировано из оригинала 22 ноября 2013 года . Проверено 22 ноября 2013 г.
- ^ Сонди, Дэвид (12 сентября 2013 г.). «ZA Architects проектирует здания для Марса» . Новый Атлас . Архивировано из оригинала 2 декабря 2016 года . Проверено 1 декабря 2016 г.
- ^ «Дело о колонизации Марса, Роберт Зубрин» . Архивировано из оригинала 1 декабря 2016 года . Проверено 1 декабря 2016 г.
- ^ Голипур, Бахар (7 октября 2013 г.). «3D-печать рассматривается как ключ к поддержанию человеческой колонии на Марсе» . Новости Эн-Би-Си . Архивировано из оригинала 29 июня 2017 года . Проверено 1 декабря 2016 г.
- ^ Лефевр, Франк (2019). «Загадка метана на Марсе» (PDF) . Биосигнатуры для астробиологии . Достижения астробиологии и биогеофизики. стр. 253–266. Бибкод : 2019bias.book..253L . дои : 10.1007/978-3-319-96175-0_12 . ISBN 978-3-319-96174-3 . S2CID 188091191 . Архивировано из оригинала 8 марта 2019 года . Проверено 1 декабря 2016 г.
- ^ «Марс» . Архивировано из оригинала 15 июня 2011 года . Проверено 6 сентября 2017 г.
- ^ «Пластики» . Архивировано из оригинала 13 марта 2016 года . Проверено 1 декабря 2016 г.
- ^ Кроуфорд, Ян (2015). «Лунные ресурсы: обзор». Успехи физической географии . 39 (2): 137–167. arXiv : 1410.6865 . Бибкод : 2015ПрФГ..39..137С . дои : 10.1177/0309133314567585 . S2CID 54904229 .
- ^ Кроуфорд, Ян (2015). «Лунные ресурсы: обзор». Успехи физической географии . 39 (2): 137–167. arXiv : 1410.6865 . Бибкод : 2015ПрФГ..39..137С . дои : 10.1177/0309133314567585 . S2CID 54904229 .
- ^ Лунный ISRU 2019: Развитие новой космической экономики посредством лунных ресурсов и их использования. 15–17 июля 2019 г., Колумбия, Мэриленд.
- ^ Перейти обратно: а б «Горное дело и производство на Луне» . НАСА. Архивировано из оригинала 6 декабря 2006 года . Проверено 14 января 2007 г.
- ^ Лэндис, Джеффри. «Очистка лунных материалов для производства солнечных батарей на Луне» (PDF) . НАСА. Архивировано (PDF) из оригинала 9 октября 2006 г. Проверено 26 марта 2007 г.
- ^ Нозетт, С.; Лихтенберг, CL; Спудис, П.; Боннер, Р.; Орт, В.; Маларет, Э.; Робинсон, М.; Шумейкер, Э.М. (ноябрь 1996 г.). «Эксперимент с бистатическим радаром Клементины» . Наука . 274 (5292): 1495–1498. Бибкод : 1996Sci...274.1495N . дои : 10.1126/science.274.5292.1495 . hdl : 2060/19970023672 . ПМИД 8929403 .
- ^ «Аборигенные лунные строительные материалы» . ДОКУМЕНТ AIAA 91-3481. Архивировано из оригинала 3 июня 2016 года . Проверено 14 января 2007 г.
- ^ «Литой базальт» (PDF) . Ультратек. Архивировано из оригинала (PDF) 28 августа 2006 года . Проверено 14 января 2007 г.
- ^ Такер, Деннис С.; Этридж, Эдвин К. (11 мая 1998 г.). Переработка стекловолокна из ресурсов Луны и Марса (PDF) . Материалы конференции Американского общества инженеров-строителей, 26–30 апреля 1998 г. Альбукерке, Нью-Мексико; Соединенные Штаты. 19990104338. Архивировано из оригинала (PDF) 18 сентября 2000 года.
- ^ «Офис научных и миссионерских систем НАСА» . Архивировано из оригинала 1 октября 2006 года . Проверено 14 января 2007 г.
- ^ «доведение коммерциализации до зрелости» . ООО ПЛАНЕТА. Архивировано из оригинала 10 января 2007 года . Проверено 14 января 2007 г.
- ^ Энтони Зупперо и Джеффри А. Лэндис, «Массовый бюджет для разработки спутников Марса», Ресурсы околоземного космоса, Университет Аризоны, 1991 (аннотация здесь [1] Архивировано 3 июня 2016 г. в Wayback Machine или здесь [2 ] ] Архивировано 22 октября 2018 года в Wayback Machine ).
- ^ Томас, ПК; Паркер, Дж. Уильям; Макфадден, Луизиана; и др. (2005). «Дифференциация астероида Церера, показываемая по его форме». Природа . 437 (7056): 224–226. Бибкод : 2005Natur.437..224T . дои : 10.1038/nature03938 . ПМИД 16148926 . S2CID 17758979 .
- ^ Джонс, К.; Масс, Д.; Гласс, К.; Уилхайт, А.; Уокер, М. (март 2010 г.). «ФАРО - Добыча ресурсов атмосферы на орбите». Аэрокосмическая конференция IEEE 2010 . стр. 1–9. дои : 10.1109/AERO.2010.5447034 . ISBN 978-1-4244-3887-7 . S2CID 36476911 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж «Резюме дорожных карт возможностей НАСА» (PDF) . НАСА. стр. 264–291. Архивировано (PDF) из оригинала 27 июля 2022 года . Проверено 7 июля 2017 г.
- ^ Д. Каплан и др. , ПОЛЕТНАЯ ДЕМОНСТРАЦИЯ ПРЕКУРСОРА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРОпеллента на Марсе (MIP). Архивировано 27 сентября 2013 г. на Wayback Machine , документ, представленный на Марсе 2001: Комплексная наука в подготовке к возврату образцов и исследованию человека , Институт Луны и планет, 2–4 Октябрь 1999 года, Хьюстон, Техас.
- ^ «NASA TechPort — Экспериментальный проект ISRU по производству кислорода на Марсе» . ТехПорт НАСА . Архивировано из оригинала 17 октября 2020 года . Проверено 19 ноября 2015 г.
- ^ Уолл, Майк (1 августа 2014 г.). «Марсоход, генерирующий кислород, приблизит колонизацию» . Space.com . Архивировано из оригинала 23 апреля 2021 года . Проверено 5 ноября 2014 г.
- ^ «Эксперимент по использованию ресурсов кислорода на Марсе (MOXIE) - НАСА» . mars.nasa.gov . 6 апреля 2020 г. Проверено 7 января 2024 г.
- ^ Вайншток, Майя (31 июля 2014 г.). «Отправление на Красную планету» . Новости МТИ . Архивировано из оригинала 1 августа 2015 года . Проверено 5 ноября 2014 г.
- ^ Поттер, Шон (21 апреля 2021 г.). «Марсоход НАСА Perseverance извлек первый кислород с Красной планеты» . НАСА . Архивировано из оригинала 22 апреля 2021 года . Проверено 22 апреля 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б Груш, Лорен (27 апреля 2018 г.). «НАСА отказывается от миссии на поверхность Луны – точно так же, как оно должно сосредоточиться на возвращении Луны» . Грань . Архивировано из оригинала 3 ноября 2018 года . Проверено 29 декабря 2018 г.
- ^ Перейти обратно: а б Бергер, Эрик (27 апреля 2018 г.). «Новому руководителю НАСА предстоит скорое испытание своей приверженности высадке на Луну» . АРС Техника . Архивировано из оригинала 18 октября 2018 года . Проверено 29 декабря 2018 г.
- ^ Resource Prospector. Архивировано 8 марта 2019 года в Wayback Machine . Передовые исследовательские системы, НАСА. 2017.
- ^ «НАСА расширяет планы по исследованию Луны: больше миссий, больше науки» . КосмическаяСсылка . 3 мая 2018 г. Архивировано из оригинала 1 октября 2021 г. Проверено 29 декабря 2018 г.
- ^ «Проект услуг по коммерческой полезной нагрузке на Луну — запрос CLPS» . Федеральные возможности для бизнеса . НАСА. Архивировано из оригинала 8 октября 2018 года . Проверено 4 июня 2018 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Концепции использования ресурсов для Луны и Марса ; Авторы: Ирис Фляйшер, Оливия Хайдер, Мортен В. Хансен, Роберт Пекино, Дэниел Розенберг и Роберт Э. Гиннесс; 30 сентября 2003 г.; IAC Бремен, 2003 г. (29 сентября - 3 октября 2003 г.) и MoonMars Workshop (26–28 сентября 2003 г., Бремен). Доступ осуществлен 18 января 2010 г.
- Кроуфорд, Ян А. (2015). «Лунные ресурсы: обзор». Успехи физической географии . 39 (2): 137–167. arXiv : 1410.6865 . Бибкод : 2015ПрФГ..39..137С . дои : 10.1177/0309133314567585 . S2CID 54904229 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Кафедра UW AA Исследовательская лаборатория ISRU
- Производство солнечных батарей ISRU
- ИСРУ на Луне
- Лунный лед Для транспортировки с НОО на ГСО Стоимость ракетного топлива на порядок ниже, если лунный лед присутствует
- Заселение планет местными материалами
- Ринкон, Пол (22 января 2013 г.). «Новое предприятие по добыче полезных ископаемых на астероидах » . Новости Би-би-си .
- Возможности использования ресурсов на месте (ISRU) nasa.gov