Ossigeno dal suolo lunare? Possibile, ci proverà una startup europea

La belga Space Applications Services è stata incaricata dall'ESA (European Space Agency) per sviluppare e consegnare un sistema in grado di produrre ossigeno dal suo lunare tramite il processo elettrochimico detto FFC Cambridge. L'azienda europea sta lavorando su tre reattori sperimentali che saranno usati per ottimizzare un processo che permetta di ottenere ossigeno e che sarà testato durante la missione in situ resource utilization demonstration (ISRU) prevista per il 2025.

Il processo FFC è stato sviluppato sul finire degli anni '90 per applicazioni terrestri come l'estrazione diretta del titanio dall'ossido di titanio, che può essere rintracciato in natura nei minerali chiamati rutilio e anastasio. Il processo, che prende il nome dagli inventori Derek Fray, Thomas Farthing e George Chen e dalla Cambridge University dove lavoravano, usa l'elettrolisi per separare il metallo puro dal minerale.

A sinistra della regolite lunare "simulata" e non processata, a destra la stessa regolite dopo il processo di estrazione dell'ossigeno con metodo FFC Cambridge (immagine ESA)

Nella sua accezione spaziale, la tecnica si occuperà di separare la regolite lunare, che consiste fino al 45% di ossigeno, in leghe metalliche e ossigeno puro. La regolite in questo processo è usata come un catodo, l'elettrodo da quale la corrente elettrica entra nella cella elettrolitica, rilasciando ossigeno durante il processo. Tale ossigeno può essere usato per il supporto vitale dell'equipaggio o per la produzione di propellente sulla Luna, ottenendo al tempo stesso del metallo con potenziali future applicazioni produttive, magari usabili per unità abitative o riparazioni.

Oggi le navicelle spaziali devono trasportare dalla Terra tutto l'ossigeno di cui necessitano per la propulsione o il supporto vitale. Consentire ai veicoli spaziali di "rifornirsi" nello Spazio con risorse locali, come l'ossigeno, giocherà un ruolo chiave nell'esplorazione del Sistema Solare nei prossimi decenni. La capacità di estrarre ossigeno dalla superficie lunare permetterà a tali sforzi di essere sostenibili.

Space Applications Services guiderà otto aziende europee e istituti di ricerca e sviluppo in un consorzio che progetterà e svilupperà i sistemi FFC e, infine, integrerà e ottimizzerà il processo presso lo European Space Resources Innovation Centre (ESRIC) in Lussemburgo.

Vi è però un'altra tecnica che la startup belga analizzerà per ottenere ossigeno dal suolo lunare: la riduzione dell'idrogeno dell'ilmenite. L'ilmenite è un minerale ricco di titanio che si trova in alcune zone della luna. La tecnica di riduzione prevede la cottura della regolite in un contenitore chiuso insieme all'idrogeno gassoso. In presenza di calore, l'ossigeno dell'ilmenite reagisce con l'idrogeno e forma vapore acqueo, che può poi essere scisso in ossigeno e idrogeno.

Da non dimenticare che anche su Marte è in corso l'esperimento MOXIE grazie al rover Perseverance per produrre ossigeno dall'atmosfera di Marte: durante il test del 20 aprile sono stati prodotti i primi 5 grammi di ossigeno.