Man nennte es Reduktionsprozess, was ein internationales Team unter der Leitung von Airbus Defence and Space mit Wissenschaftlern des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM (Dresden, Deutschland), der Boston University (Massachusetts, USA) und Abengoa Innovación (Sevilla, Spanien) erfolgreich erprobt haben. Es geht um die Produktion von Sauerstoff und Metallen, was aus simuliertem Mondstaub (Regolith) mit dem von Airbus erfundenen Verfahren namens ROXY (Regolith to OXYgen and Metals Conversion) nachgewiesen wurde. Airbus ist überzeugt, dass ROXY die menschliche Weltraumforschung revolutionieren könnte.
«Gewaltiger Sprung nach vorn»
Nach zweijähriger Entwicklungszeit gelang der Durchbruch im vergangenen Monat während einer Reihe von Labortests am Fraunhofer IFAM. Sauerstoff konnte aus einer Probe simulierten Mondstaubs gewonnen werden. Sauerstoff ist für alle menschlichen Weltraumaktivitäten unentbehrlich. Diese neue ROXY-Produktionsmethode, bei der Mondstaub direkt verwendet wird, könnte die geplanten menschlichen Aktivitäten auf der Mondoberfläche revolutionieren, ist Airbus überzeugt.
«Dieser Durchbruch ist ein gewaltiger Sprung nach vorn - er bringt uns dem ‚heiligen Gral‘, langfristig auf dem Mond leben zu können, einen Schritt näher», sagte Jean-Marc Nasr, Leiter von Airbus Space Systems. «ROXY ist ein gelungener Beweis dafür, dass die Zusammenarbeit zwischen der Industrie und weltweit führenden Wissenschaftlern enorme greifbare Vorteile bringen kann, die die Grenzen der zukünftigen Weltraumerkundung weiter verschieben werden.»
«Made on the Moon»
ROXY ermöglicht die Konstruktion einer kleinen, einfachen, kompakten und kosteneffizienten Anlage zur Umwandlung von Regolith in Sauerstoff und Metalle und ist daher ideal geeignet, um ein breites Spektrum zukünftiger Explorationsmissionen zu unterstützen. Da keine zusätzlichen Materialien oder Verbrauchsmaterialien von der Erde benötigt werden – mit Ausnahme des ROXY-Reaktors selbst – könnte dies das Herzstück einer integrierten Wertschöpfungskette sein, bei der Additive Layer Manufacturing zur Herstellung einer breiten Palette von Produkten «Made on the Moon» eingesetzt wird. Dazu könnten Metalle, Legierungen und Sauerstoff gehören. In Kombination mit Mondeis wäre es sogar möglich, Raketentreibstoff aus ROXY-Metallpulver herzustellen.
Auf der Erde eröffnet ROXY einen neuen Weg, um die Emissionen von Treibhausgasen, die bei der Produktion von Metallen entstehen, drastisch zu reduzieren. Mit den heutigen Technologien verursacht die globale Metallproduktion schwere Umweltauswirkungen. Die Stahlerzeugung ist für etwa fünf Prozent der gesamten globalen CO2-Emissionen verantwortlich. Viele Metalle werden mit Verfahren gewonnen, die erhebliche Mengen der umweltschädlichen Perfluorcarbone (PFCs) emittieren.
«Da es sich bei ROXY im Wesentlichen um ein emissionsfreies Verfahren handelt, könnten diese Umweltauswirkungen verringert werden, was einen bedeutenden Beitrag zu den Nachhaltigkeitszielen der UNO leisten würde – ein weiteres Beispiel dafür, wie Weltraumtechnologien das Leben auf der Erde verbessern können», schreibt Airbus.
ROXY Teil des Airbus-Landers
Die Universität Boston, die eine der berühmtesten Forschungseinrichtungen unterhält, äusserte sich sehr anerkennend über das Forschungsprojekt ROXY: «Es war äusserst befriedigend, Teil des Teams zu sein, das die inerte Anode entworfen und die Materialien für den Reaktor ausgewählt hat. Ich freue mich darauf, die Arbeit an der nächsten Generation des ROXY-Reaktors fortzusetzen und zum Entwurf eines aufregenden, fortschrittlichen grünen Prozesses beizutragen», sagte Uday Pal, Professor für Ingenieurwesen von der Boston University.
Der ROXY-Reaktor wird Teil des Airbus-Landers sein, der von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) als eine der beiden Voraussetzungen für die Definitionsphase des European Large Logistic Lander (EL3) ausgewählt wurde. In dieser Studie (Phase A / B1) wird Airbus das Konzept eines grossen Mehrzweck-Logistiklanders entwickeln, der bis zu 1,7 Tonnen Fracht an jeden Ort auf der Mondoberfläche transportieren kann. EL3-Flüge sollen Ende der 2020er Jahre mit einer Reihe von Missionen in den folgenden zehn Jahren und auch danach beginnen. Dazu wird dann ROXY erstmals eingesetzt werden.
