RU2600577C2 - Способ изготовления предметов для гражданских и/или промышленных объектов на луне, марсе и/или астероиде - Google Patents
Способ изготовления предметов для гражданских и/или промышленных объектов на луне, марсе и/или астероиде Download PDFInfo
- Publication number
- RU2600577C2 RU2600577C2 RU2013108961/03A RU2013108961A RU2600577C2 RU 2600577 C2 RU2600577 C2 RU 2600577C2 RU 2013108961/03 A RU2013108961/03 A RU 2013108961/03A RU 2013108961 A RU2013108961 A RU 2013108961A RU 2600577 C2 RU2600577 C2 RU 2600577C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- regolith
- moon
- asteroid
- mars
- civil
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 26
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 19
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 15
- YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N iron;titanium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Ti].[Fe] YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 claims description 11
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims description 10
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 6
- 238000010849 ion bombardment Methods 0.000 claims description 6
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 6
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 5
- HZEBHPIOVYHPMT-OUBTZVSYSA-N Polonium-210 Chemical compound [210Po] HZEBHPIOVYHPMT-OUBTZVSYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 2
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 claims description 2
- 229910052699 polonium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- HZEBHPIOVYHPMT-UHFFFAOYSA-N polonium atom Chemical compound [Po] HZEBHPIOVYHPMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 7
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 13
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 7
- 230000010006 flight Effects 0.000 description 6
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 3
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 3
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910015372 FeAl Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020068 MgAl Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018487 Ni—Cr Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 229910052595 hematite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011019 hematite Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- KEHCHOCBAJSEKS-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-);titanium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Fe+2] KEHCHOCBAJSEKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229920005597 polymer membrane Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B34/00—Obtaining refractory metals
- C22B34/10—Obtaining titanium, zirconium or hafnium
- C22B34/12—Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08
- C22B34/1204—Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08 preliminary treatment of ores or scrap to eliminate non- titanium constituents, e.g. iron, without attacking the titanium constituent
- C22B34/1209—Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08 preliminary treatment of ores or scrap to eliminate non- titanium constituents, e.g. iron, without attacking the titanium constituent by dry processes, e.g. with selective chlorination of iron or with formation of a titanium bearing slag
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B34/00—Obtaining refractory metals
- C22B34/10—Obtaining titanium, zirconium or hafnium
- C22B34/12—Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08
- C22B34/1263—Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08 obtaining metallic titanium from titanium compounds, e.g. by reduction
- C22B34/1277—Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08 obtaining metallic titanium from titanium compounds, e.g. by reduction using other metals, e.g. Al, Si, Mn
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B5/00—General methods of reducing to metals
- C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
- C22B5/04—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by aluminium, other metals or silicon
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C51/00—Apparatus for, or methods of, winning materials from extraterrestrial sources
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Casings For Electric Apparatus (AREA)
- Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Electrostatic Separation (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
Abstract
Изобретения относится к способам изготовления предметов для гражданских и/или промышленных объектов на Луне, Марсе и/или астероиде. Способ включает этапы обеспечения оборудованием, выработку электричества с помощью фотоэлектрической панели, извлечение реголита из грунта с помощью экскаваторов, электростатическое или магнитное обогащение реголита, смешивание обогащенных минералов с алюминиевым порошком. В полученной смеси, помещенной в пресс-форму, инициируют реакцию самораспространяющегося горения с получением предметов желаемого размера и формы, подходящих для стыковки между собой. Для построения гражданских и/или промышленных объектов выполняют сборку полученных предметов путем их стыковки. Изобретение позволяет повысить эффективность производства гражданских и/или промышленных объектов, снизить время на проведение таких работ. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу изготовления предметов для гражданских и/или промышленных объектов на Луне, Марсе и/или астероиде, а также набор материалов и устройств для осуществления этого способа.
Уровень техники
Хорошо известно, что космическое агентство НАСА имеет заинтересованность предпринять в последующие 40 лет пилотируемые полеты на астероиды, Луну и Марс. В частности, НАСА недавно объявило о полетах на Луну к 2020 и на Марс после 2030 года.
В частности, в структуре действующих программ исследований космического пространства хорошо известны аббревиатуры ISRU (In Situ Resource Utilization) - использование найденных или произведенных на месте ресурсов и ISFR (In Situ Fabrication and Repair) - изготовление и ремонт на месте. Первая аббревиатура относится к использованию ресурсов, уже доступных на Луне, Марсе и/или астероиде, в то время как вторая адресуется к разработке технологий промышленного технического обслуживания и текущего ремонта, которые позволяют обеспечивать более длительные пилотируемые полеты и уменьшение затрат.
Для этого были предложены способы изготовления предметов для гражданских объектов блочного типа на Луне, связанные с использованием лунных реголитов и алюминиевых порошков (Faierson E.J., «Демонстрация концепции изготовления лунных предметов с использованием имитапта лунного реголита и геотермической реакции», Acta Astronautica, 67 (1-2), 2010, 38-45). Смесь, содержащая около 67% имитанта реголита JSC-1А или JSC-1AF и 33% алюминия, имеющая размер частиц меньше 325 меш, размещается внутри контейнера из диоксида кремния желаемой формы. Ток в диапазоне от 18 до 24 А, протекающий через нить накала из Ni-Cr сплава, вставленную в смесь, позволяет получить через 7-15 минут конечный продукт. Из вышеуказанного документа можно увидеть, что изготовление предметов для получения гражданских объектов блочного типа на Луне включает в себя длительное время реакции и большое количество алюминиевого порошка. Следует также заметить, что предложенный способ изготовления предметов для гражданских объектов относится к гражданским объектам блочного типа и ограничивается исключительно полетами на Луну.
Поэтому существует потребность в разработке способов изготовления предметов не только для гражданских объектов, но также и промышленных объектов, без описанных выше недостатков.
Раскрытие изобретения
Упомянутая выше задача была достигнута с помощью набора материалов и устройств для изготовления предметов для гражданских и/или промышленных объектов на Луне, Марсе и/или астероиде, содержащего:
a) по меньшей мере, одну фотоэлектрическую панель, по меньшей мере, один электролизер, по меньшей мере, один трансформатор напряжения и, по меньшей мере, один топливный элемент на основе цикла водород/кислород;
b) по меньшей мере, один экскаватор;
c) по меньшей мере, один сепаратор:
i - для ионной бомбардировки, содержит, по меньшей мере, ионизирующий электрод, состоящий из источника Ро210, и по меньшей мере, статический электрод; или
ii - для индуцированного поля, содержит, по меньшей мере, ротор, состоящий из чередующихся ферромагнитных дисков и немагнитного материала, а также по меньшей мере, один разделитель для разделения частиц;
d) по меньшей мере, смеситель; и
e) по меньшей мере, реакционную камеру, оборудованную держателем для образца и, по меньшей мере двумя электродами, алюминиевый порошок, по меньшей мере, пресс-форму для удерживания реакционной смеси и, по меньшей мере, электрическое сопротивление в качестве инициирующего средства.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу изготовления предметов для гражданских и/или промышленных объектов на Луне, Марсе и/или астероиде, причем этот способ содержит следующие этапы:
1) обеспечивают набор материалов и устройств, как указано выше, на Луне, Марсе и/или астероиде;
2) вырабатывают электричество с помощью фотоэлектрической панели;
3) извлекают реголит из почвы Луны, Марса и/или астероида с помощью экскаватора;
4) выполняют электростатическое обогащение реголита Луны или астероида ильменитом или магнитное обогащение реголита Марса оксидами железа;
5) смешивают обогащенные минералы с алюминиевым порошком;
6) индуцируют реакцию самораспространяющегося горения в полученной смеси термическим инициированием с использованием электрического сопротивления и получают в результате указанные предметы; и
7) собирают полученные предметы для строительства гражданских и/или промышленных объектов.
Как будет очевидно из последующего подробного описания, набор материалов и устройств так же, как и способ, в котором они применяются, позволяет получать предметы, подходящие для гражданских и/или промышленных объектов на Луне, Марсе и/или астероиде, за счет обеспечивающего преимущества использования найденных или произведенных на месте ресурсов, и, таким образом, облегчение как в экономическом плане, так и функционально, организации связанных с ними полетов.
Краткое описание чертежей
Характеристики и преимущества настоящего изобретения будут очевидными из последующего подробного описания, при этом рабочие примеры приведены для иллюстративных целей и не являются ограничивающими, а на приложенных фигурах:
фиг.1 - схема способа, в соответствии с изобретением;
фиг.2 - рентгеновский дифракционный спектр материалов в примере 1;
фиг.3 - рентгеновский дифракционный спектр материалов в примере 2;
фиг.4 - рентгеновский дифракционный спектр материалов в примере 3.
Подробное описание изобретения
Предметом настоящего изобретения является набор материалов и устройств для изготовления предметов для гражданских и/или промышленных объектов на Луне, Марсе и/или астероиде, содержащий:
a) по меньшей мере, фотоэлектрическую панель, по меньшей мере, электролизер, по меньшей мере, трансформатор напряжения и, по меньшей мере, топливный элемент, на основе цикла водород/кислород;
b) по меньшей мере, экскаватор;
c) по меньшей мере, сепаратор:
i - для ионной бомбардировки, содержит, по меньшей мере, ионизирующий электрод, состоящий из источника полония Ро210 и, по меньшей мере, статический электрод; или
ii - для индуцированного поля, содержит, по меньшей мере, ротор, состоящий из чередующихся ферромагнитных дисков и немагнитного материала, а также по меньшей мере, один разделитель для разделения частиц;
d) no меньшей мере, смеситель; и
e) по меньшей мере, реакционную камеру, оборудованную держателем для образца и, по меньшей мере, двумя электродами, алюминиевый порошок, по меньшей мере, пресс-форму для удерживания реакционной смеси и, по меньшей мере, электрическое сопротивление в качестве инициирующего средства.
Как будет очевидно из описания настоящего изобретения, а также из приведенных примеров, материалы и устройства набора позволяют устанавливать все необходимое для изготовления предметов для гражданских и/или промышленных средств на Луне, Марсе и/или астероиде, за счет обеспечивающего преимущества использования найденных или произведенных на месте ресурсов, таким образом уменьшая как затраты, так и объем основной массы материалов, которые обычно являются значительными во время космических полетов.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения набор по настоящему изобретению содержит:
a) для производства и хранения энергии:
- по меньшей мере, фотоэлектрическую панель, снабженную, по меньшей мере, одним устройством переключения постоянного тока (DCSU, Direct Current Switching Unit);
- по меньшей мере, топливный элемент с регенеративной технологией на основе цикла водород/кислород и использование протонообменных мембран;
- по меньшей мере, электролизер;
- по меньшей мере, преобразователь постоянного тока (DDCU);
- по меньшей мере, дистанционное управление мощностью (RPC);
- по меньшей мере, выходное устройство (OPs, Output Panels);
b) для извлечения реголита:
- по меньшей мере, экскаватор, оборудованный:
- по меньшей мере, источником питания (имеющим электрическую мощность, по меньшей мере, 100 кВт);
- по меньшей мере, модуль для зарядки аккумуляторной батареи, присоединенный к электрической сети и к фотоэлектрической панели, установленной на самом экскаваторе;
- вспомогательное устройство с воспринимающими элементами (акселерометр, амперметр);
- вспомогательное устройство автоматизации и управления;
- по меньшей мере, модуль для передачи/приема данных для дистанционного управления;
c1) для обогащения ильменитом реголита Луны или астероида:
- по меньшей мере, сепаратор ионной бомбардировки;
- по меньшей мере, вращающийся барабан;
- по меньшей мере, ионизирующий электрод, состоящий из источника полония Ро210 и, по меньшей мере, статический электрод;
- по меньшей мере, конвейерную ленту и загрузочный бункер для подачи реголита;
- вспомогательное устройство автоматизации и управления;
или
с2) для обогащения реголита Марса оксидами железа:
- по меньшей мере, один индуцирующий поле сепаратор;
- по меньшей мере, один ротор, состоящий из чередующихся ферромагнитных дисков и немагнитного материала;
- по меньшей мере, один разделитель для разделения частиц;
- по меньшей мере, одну конвейерную ленту и загрузочный бункер для подачи реголита;
- вспомогательное оборудование для автоматизации и управления;
d) для смешивания материалов, полученных на этапах, на которых использовались описанные выше устройства:
- по меньшей мере, один смеситель, имеющий винт с горизонтальной осью;
- по меньшей мере, одну конвейерную ленту и загрузочный бункер для подачи реголита;
- вспомогательное устройство для автоматизации и управления;
- алюминиевый порошок;
e) для сжигания смеси:
- по меньшей мере, одну реакционную камеру;
- по меньшей мере, одну пресс-форму для удерживания реакционной смеси;
- вспомогательное устройство для инициирования твердотельной реакции горения (трансформатор, электроды, разъемы, сопротивления);
- по меньшей мере, конвейерную ленту и загрузочный бункер для подачи реголита;
- вспомогательное устройство для автоматизации и управления.
Предпочтительно, указанная панель является фотоэлектрической системой, имеющей поверхность от 3000 до 6000 м2, более предпочтительно, около 4000 м2, и расположенной на четырех взаимно перпендикулярных поверхностях, каждая поверхность составляет размер около 5 м × 100 м. Фотоэлектрические панели выполнены из тонких полимерных мембран, покрытых пленкой элементов для выработки электричества из солнечной энергии. С точки зрения электричества, фотоэлектрическая система, предпочтительно, разделяется на восемь независимых секций, способных обеспечить от 300 до 800 В, более предпочтительно, около 600 В. Мощность, производимая из солнечной энергии, составляет более чем 120 кВт.
Что касается компонента b), то подходящим экскаватором может быть один из описанных авторами Caruso JJ и др. в работе "Cratos: A Simple Low Power Excavation and Hauling System for Lunar Oxygen Production and General Excavation Tasks" - «Cratos: Простая разработка грунта с малой мощностью и транспортировочная система для производства кислорода с целью заправки на лунной поверхности и окололунной орбите, а также общие задачи по разработке грунта», 2008 г. (http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20080005206_200800.pdf), которая показывает, как можно выполнить подготовительные и вспомогательные операции, такие как карьерная разработка и обработка реголита с помощью транспортного средства, получающего питание от фотоэлектрических перезаряжаемых батарей (согласно компоненту а) в наборе) или независимо, с помощью маленьких фотоэлектрических систем, размещенных на том же самом транспортном средстве. Как будет очевидно из последующего описания настоящего изобретения, электрическая энергия, генерируемая с помощью, по меньшей мере, одной фотоэлектрической панели, первоначально используется для обеспечения энергией экскаватора для извлечения реголита из почвы Луны, Марса и/или астероида. Произведенная энергия затем используется для обогащения реголита на Луне или астероиде ильменитом, или марсианского реголита оксидами железа. Обогащенный реголит переносят в смеситель для перемешивания с алюминиевым порошком. Полученная в результате смесь доставляется в реакционную камеру, из которой получают желаемые предметы.
В другом аспекте настоящее изобретение имеет отношение к способу изготовления предметов для гражданских и/или промышленных объектов на Луне, Марсе и/или астероиде, содержащему следующие этапы:
1) обеспечение набора материалов и устройства, как указывалось выше, на Луне, Марсе и/или астероиде;
2) выработка электричества с помощью фотоэлектрической, панели;
3) извлечение реголита из грунта Луны, Марса и/или астероида посредством средств для разработки грунта;
4) электростатическое обогащение реголита Луны или астероида ильменитом, или магнитное обогащение реголита Марса оксидами железа;
5) смешивание обогащенных минералов с алюминиевым порошком;
6) индуцирование реакции самораспространяющегося горения в полученной смеси с помощью термического инициирования, используя электрическое сопротивление, в результате получают указанные предметы; и
7) сборка предметов для строительства гражданских и/или промышленных объектов.
Этап 1) способа в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает набор материалов и устройств, как описано выше, на Луне, Марсе и/или астероиде. Этот этап выполняется с помощью космического полета с Земли, для того чтобы транспортировать все необходимые материалы и устройства для выполнения последующих этапов способа, а именно - изготовления предметов для гражданских и/или промышленных объектов на Луне, Марсе и/или астероиде.
Следует понимать, что все аспекты, обозначенные как предпочтительные и создающие преимущества для набора, соответственно рассматриваются аналогичным образом, как предпочтительные, также и для способа по настоящему изобретению.
На этапе 2) способа в соответствии с настоящим изобретением вырабатывают электричество с помощью, по меньшей мере, одной фотоэлектрической панели набора, как показано на фиг.1. В частности, в отношении компонента а) набора, указанная, по меньшей мере, одна фотоэлектрическая панель обеспечивает энергией, по меньшей мере, один электролизер, который, благодаря электрическому току, способен выполнить электролиз воды, чтобы произвести водород, который сохраняется и, в свою очередь, используется для питания, по меньшей мере, одного топливного элемента. Таким образом, достигается преимущество, состоящее в использовании электрического тока, обеспечиваемого, по меньшей мере, одной фотоэлектрической панелью, за счет использования водорода в любое время, даже во время периода темноты. Полученная энергия затем используется для поддержки последующих этапов способа, если она потребуется.
Этап 3) способа предусматривает извлечение реголита из грунта Луны, Марса и/или астероида за счет разработки грунта, в частности, за счет использования экскаватора компонента b) набора.
Этап 4) способа предусматривает электростатическое обогащение грунта Луны или астероида ильменитом или магнитное обогащение марсианской почвы оксидами железа. Ильменит является минералом титаножелезного оксида (FeTiO3) со структурой, аналогичной гематиту, которая является изоморфной.
Что касается обогащения лунного или астероидного реголита ильменитом, то для разделения минералов используются электростатические технологии, которые включают в себя приложение подходящей разницы потенциалов к электродам для получения электрического поля около 5 кВ/см, которое пригодно для разделения минералов. Экспериментальным путем было определено, что этим способом возможно эффективно выделить ильменит из реголита, с удовлетворительной выработкой, зависящей от размера частиц.
Указанное обогащение ильменитом грунта Луны или астероида является применимым за счет использования компонента с1) набора, описанного выше, в частности за счет использования сепаратора для ионной бомбардировки, состоящего из источника полония Ро210, по меньшей мере, одного ионизирующего электрода и, по меньшей мере, одного статического электрода.
Что касается обогащения оксидами железа марсианского реголита, то здесь минералы разделяются с использованием магнитных технологий, которые основываются на индуцировании электрического заряда на частицах за счет приложения соответствующего магнитного поля. Заряженные частицы разделяются на основе различной способности аккумулировать или «сбрасывать» приобретенный заряд.
Указанное обогащение оксидами железа марсианского грунта применяется с использованием компонента с2) описанного выше набора, в частности с использованием индуцирующего поля сепаратора, содержащего, по меньшей мере, один ротор, состоящий из чередующихся ферромагнитных дисков и немагнитного материала, а также, по меньшей мере, один разделитель для разделения частиц.
Этап 5) способа предусматривает смешивание реголита, обогащенного ильменитом или оксидом железа, с алюминиевым порошком.
Предпочтительно, такое смешивание выполняется в пределах следующих весовых соотношений:
- 75-78% лунного или астероидного реголита, обогащенного ильменитом с долей 40-66% вес. и 22-25% алюминиевого порошка, или
- 80-85% марсианского реголита, обогащенного оксидами железа с долей 45-65% вес. и 15-20% алюминиевого порошка.
Этап 6) предусматривает инициирование реакции самораспространяющегося высокотемпературного горения смеси, полученной в результате выполнения этапа 5) с помощью инициирования, использующего электрическое сопротивление. Во время поджига происходит инициирование реакции самораспространяющегося в виде волны горения, которая распространяется через взаимодействующие порошки без приложения дополнительной энергии. В действительности эти аспекты чрезвычайно важны с практической точки зрения, поскольку способ позволяет получить твердые окончательные продукты, характеризующиеся чрезвычайно высокой чистотой и хорошими механическими свойствами, с помощью очень простой реакции, для которой необходимо совершенно небольшое приложение извне электрической энергии.
Смесь порошков, полученная в результате этапа 5), в некоторых случаях уплотненная, помещается в реакционную камеру под источник электрического поджига, предпочтительно, состоящий из вольфрамовой катушки, которая размещается на расстоянии около 2 мм от смеси. Температура поджига достигается за счет электрического тока, генерируемого за счет разницы потенциалов, ток протекает через электрическое сопротивление в течение нескольких секунд. Во время процесса горения температура реакционной смеси обычно около 2000°C, скорость волны горения составляет приблизительно 0,5 см/с. Таким образом, можно получить предметы желаемого размера и формы с помощью соответствующих пресс-форм.
Этап 7) включает в себя сборку предметов, полученных на этапе 6), чтобы построить гражданские и/или промышленные объекты на Луне, Марсе и/или астероиде. Указанная сборка может быть выполнена с помощью стыковки предметов подходящей формы.
Примеры осуществления настоящего изобретения приведены ниже для иллюстративных, но не ограничивающих целей.
Примеры
Пример 1. Изготовление предмета в соответствии с настоящим изобретением
1,761 г ильменита от Alfa Aesar (чистота 99,8%, размер частиц - 100 меш), 1,697 г лунного реголита JSC-1A (просеянного на 45 микрон, Orbitec Technologies), и 1,092 г алюминиевого порошка (чистота 99,5%, размер частиц - 325 меш, Alfa Aesar) были надлежащим образом перемешаны. Порошки были соответствующим образом уплотнены с помощью ручного гидравлического пресса, работающего при давлении около 80 бар (бар =105 Па). Таким способом был подготовлен цилиндрический образец диаметром 11 мм и высотой 2,3 см. Образец был введен в реакционную камеру для осуществления реакции самораспространяющегося высокотемпературного горения и расположен под источником электрического поджига, выполненного из вольфрамовой катушки, которая размещается на 2 мм выше поверхности образца. В реакционной камере созданы условия вакуума, для достижения давления ниже 2,6 миллибар. Затем образец поджигается за счет термического воздействия от вольфрамовой катушки, через которую проходит электрический ток 72А, генерируемый за счет разности потенциалов 12 В, приложенной к электрическому сопротивлению, максимальное время протекания тока 3 с. Фронт волны горения способен распространяться со скоростью около 0,5 см/с, при этом температура горения составляет около 2000°C. Охлаждение окончательного продукта выполнялось внутри реакционной камеры до комнатной температуры.
Определение характеристик окончательного продукта было выполнено с помощью рентгеновского дифрактометра (XRD) и сканирующего электронного микроскопа (SEM) с эпергорассеивающей рентгеновской спектроскопией (EDS). Из этих анализов окончательного продукта видно, что он составлен, главным образом, из оксида алюминия (Al2O3), шпинеля (MgAl2O4), и хибонита (CaAl12O19), с присутствием железа (Fe) и титана (Ti).
Фиг.2 - рентгеновский дифракционный спектр веществ и продуктов, полученных в этом примере. Окончательный продукт имеет вид твердого вещества темно-серого цвета с низкой пористостью.
Пример 2. Изготовление предмета в соответствии с настоящим изобретением
1,363 г Fe2O3 (чистота +99%, размер частиц - 5 микрон, Sigma Aldrich), 1,835 г марсианского реголита JSC-1A (просеянного на 45 микрон, Orbitec Technologies), однократно нагретого в течение 2 часов в печи при 600°C, и 0,602 г алюминиевого порошка (чистота 99,5%, размер частиц - 325 меш, Alfa Aesar) были надлежащим образом перемешаны. Порошки были соответствующим образом уплотнены с помощью ручного гидравлического пресса, работающего при давлении около 80 бар (бар =105 Па). Таким способом был подготовлен цилиндрический образец диаметром 11 мм и высотой 2,3 см. Образец был введен в реакционную камеру для осуществления реакции самораспространяющегося высокотемпературного горения и расположен под источником электрического поджига, выполненного из вольфрамовой катушки, которая размещается на 2 мм выше поверхности образца. В реакционной камере были созданы условия вакуума, для достижения давления ниже 7 миллибар. Затем образец поджигается за счет термического воздействия от вольфрамовой катушки, через которую проходит электрический ток 72 А, генерируемый за счет разности потенциалов 12 В, приложенной к электрическому сопротивлению, максимальное время протекания тока - 3 с. Фронт волны горения способен распространяться со скоростью около 0,5 см/с, при этом температура горения составляет около 2000°C. Охлаждение окончательного продукта выполнялось внутри реакционной камеры до комнатной температуры.
Определение характеристик окончательного продукта было выполнено с помощью рентгеновского дифрактометра (XRD) и сканирующего электронного микроскопа (SEM) с энергорассеивающей рентгеновской спектроскопией (EDS). Из этих анализов окончательного продукта видно, что он составлен, главным образом, из оксида алюминия (Al2O3), эрцинита (FeAl2O4) и железа (Fe).
Фиг.3 - рентгеновский дифракционный спектр веществ и продуктов, полученных в этом примере. Окончательный продукт имеет вид твердого вещества темно-серого цвета с низкой пористостью.
Пример 3. Изготовление предмета в соответствии с настоящим изобретением
1,474 г Fe2O3 (чистота +99%, размер частиц - 5 микрон, Sigma Aldrich), 1,718 г марсианского реголита MMS (Mojave Martian Regolith) (Jet Propulsion Laboratories), однократно нагретого в течение 2 часов в печи при 700°C, и 0,604 г алюминиевого порошка (чистота 99,5%, размер частиц - 325 меш, Alfa Aesar) были надлежащим образом перемешаны. Порошки были соответствующим образом уплотнены с помощью ручного гидравлического пресса, работающего при давлении около 80 бар (бар =105 Па). Таким способом был подготовлен цилиндрический образец диаметром 11 мм и высотой 2,3 см. Образец был введен в реакционную камеру для осуществления реакции самораспространяющегося высокотемпературного горения и расположен под источником электрического зажигания, выполненного из вольфрамовой катушки, которая размещается на 2 мм выше поверхности образца. В реакционной камере были созданы условия вакуума, для достижения давления ниже 7 миллибар. Затем образец поджигается за счет термического воздействия от вольфрамовой катушки, через которую протекает электрический ток 72 А, генерируемый за счет разности потенциалов 12 В, приложенной к электрическому сопротивлению, максимальное время протекания тока - 3 с. Фронт волны горения была способен распространяться со скоростью около 0,5 см/с, при этом температура горения составляет около 2000°C. Охлаждение окончательного продукта выполнялось внутри реакционной камеры до комнатной температуры.
Определение характеристик окончательного продукта было выполнено с использованием рентгеновского дифрактометра (XRD) и сканирующего электронного микроскопа (SEM) с энергорассеивающей рентгеновской спектроскопией (EDS). Из этих анализов окончательного продукта видно, что он состоит, главным образом, из оксида алюминия (Al2O3) и железа (Fe).
Фиг.4 - рентгеновский дифракционный спектр реагирующих веществ и продуктов, полученных в этом примере. Окончательный продукт имеет вид твердого вещества темно-серого цвета с низкой пористостью.
Признаки и преимущества настоящего изобретения очевидны из подробного описания изобретения и из приведенных примеров. В частности, такой набор позволяет применять способ по изобретению на Луне, Марсе или астероиде при обеспечении всех материалов и устройств, которые будут использованы, таким образом обеспечиваются преимущества в значительном уменьшении как стоимости, так и общей полезной нагрузки материалов, а также времени производства гражданских и/или промышленных объектов, все эти параметры обычно являются большими при космических полетах. И действительно, поскольку изобретение позволяет эксплуатировать ресурсы, доступные на месте, для производства гражданских и/или промышленных объектов, космический полет упрощается и облегчается как с экономической точки зрения, так и с функциональной.
Claims (4)
1. Способ изготовления предметов для гражданских и/или промышленных объектов на Луне, Марсе и/или астероиде, содержащий этапы, на которых:
1) обеспечивают набор материалов и устройств на Луне, Марсе и/или астероиде, содержащий:
a) фотоэлектрическую панель, электролизер, трансформатор напряжения и топливный элемент на основе цикла водород/кислород;
b) экскаватор;
c) i. сепаратор на основе ионной бомбардировки, содержащий ионизирующий электрод, состоящий из источника полония Ро210, и статический электрод; или
ii. сепаратор на основе индуцированного поля, содержащий ротор, состоящий из чередующихся ферромагнитных дисков и немагнитного материала, и разделитель для разделения частиц;
d) смеситель; и
e) реакционную камеру, оборудованную держателем для образца и двумя электродами и содержащую алюминиевый порошок, пресс-форму для удержания реакционной смеси и электрическое сопротивление в качестве инициирующего средства;
2) вырабатывают электричество с помощью фотоэлектрической панели;
3) извлекают реголит из грунта Луны, Марса и/или астероида с помощью экскаваторов;
4) выполняют электростатическое обогащение реголита Луны или астероида ильменитом или магнитное обогащение реголита Марса оксидами железа;
5) смешивают обогащенные таким образом минералы с алюминиевым порошком;
6) инициируют реакцию самораспространяющегося горения в полученной смеси, помещенной в пресс-форму, путем термического инициирования с использованием электрического сопротивления, и вследствие высокой температуры, достигаемой при горении смеси, в соответствующих пресс-формах получают предметы желаемого размера и формы, подходящие для стыковки между собой;
7) выполняют сборку полученных предметов для построения гражданских и/или промышленных объектов путем стыковки предметов подходящей формы.
1) обеспечивают набор материалов и устройств на Луне, Марсе и/или астероиде, содержащий:
a) фотоэлектрическую панель, электролизер, трансформатор напряжения и топливный элемент на основе цикла водород/кислород;
b) экскаватор;
c) i. сепаратор на основе ионной бомбардировки, содержащий ионизирующий электрод, состоящий из источника полония Ро210, и статический электрод; или
ii. сепаратор на основе индуцированного поля, содержащий ротор, состоящий из чередующихся ферромагнитных дисков и немагнитного материала, и разделитель для разделения частиц;
d) смеситель; и
e) реакционную камеру, оборудованную держателем для образца и двумя электродами и содержащую алюминиевый порошок, пресс-форму для удержания реакционной смеси и электрическое сопротивление в качестве инициирующего средства;
2) вырабатывают электричество с помощью фотоэлектрической панели;
3) извлекают реголит из грунта Луны, Марса и/или астероида с помощью экскаваторов;
4) выполняют электростатическое обогащение реголита Луны или астероида ильменитом или магнитное обогащение реголита Марса оксидами железа;
5) смешивают обогащенные таким образом минералы с алюминиевым порошком;
6) инициируют реакцию самораспространяющегося горения в полученной смеси, помещенной в пресс-форму, путем термического инициирования с использованием электрического сопротивления, и вследствие высокой температуры, достигаемой при горении смеси, в соответствующих пресс-формах получают предметы желаемого размера и формы, подходящие для стыковки между собой;
7) выполняют сборку полученных предметов для построения гражданских и/или промышленных объектов путем стыковки предметов подходящей формы.
2. Способ по п. 1, в котором на этапе 5) смешивания используют материалы в следующих весовых соотношениях:
75-78% лунного или астероидного реголита, обогащенного ильменитом, с содержанием 40-66% вес., и 22-25% алюминиевого порошка, или
80-85% марсианского реголита, обогащенного оксидами железа, с содержанием 45-65% вес., и 15-20% алюминиевого порошка.
75-78% лунного или астероидного реголита, обогащенного ильменитом, с содержанием 40-66% вес., и 22-25% алюминиевого порошка, или
80-85% марсианского реголита, обогащенного оксидами железа, с содержанием 45-65% вес., и 15-20% алюминиевого порошка.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором указанный набор включает в себя:
a) предназначенные для производства и хранения энергии:
фотоэлектрическую панель, снабженную устройством переключения постоянного тока (DCSU);
топливный элемент с регенеративной технологией на основе цикла водород/кислород и использования протонообменных мембран;
электролизер;
преобразователь постоянного тока в постоянный ток (DDCU);
устройство дистанционного управления мощностью (RPC);
выходное устройство (OPs, Output Panels);
b) предназначенный для извлечения реголита:
экскаватор, снабженный:
- источником питания, имеющим электрическую мощность по меньшей мере 100 кВт;
- модулем зарядки аккумуляторной батареи, соединенным с электрической сетью и с фотоэлектрической панелью, установленной на самом экскаваторе;
- вспомогательным устройством с воспринимающими элементами: акселерометром, амперметром;
- вспомогательным устройством автоматизации и управления;
- модулем передачи/приема данных для дистанционного управления;
c1) предназначенные для обогащения реголитов Луны или астероида ильменитом:
сепаратор ионной бомбардировки;
вращающийся барабан;
ионизирующий электрод, состоящий из источника полония Ро210, и статический электрод;
конвейерную ленту и загрузочный бункер для подачи реголита;
вспомогательное устройство автоматизации и управления;
d) предназначенные для смешивания материалов, полученных на этапах, на которых используются вышеуказанные устройства:
смеситель, имеющий винт с горизонтальной осью;
конвейерную ленту и загрузочный бункер для подачи реголита;
вспомогательное устройство для автоматизации и управления;
алюминиевый порошок;
е) предназначенные для сжигания смеси:
реакционную камеру;
пресс-форму для удерживания реакционной смеси;
вспомогательное устройство для инициирования твердотельной реакции горения: трансформатор, электроды, разъемы, сопротивления;
конвейерную ленту и загрузочный бункер для подачи реголита;
вспомогательное устройство для автоматизации и управления.
a) предназначенные для производства и хранения энергии:
фотоэлектрическую панель, снабженную устройством переключения постоянного тока (DCSU);
топливный элемент с регенеративной технологией на основе цикла водород/кислород и использования протонообменных мембран;
электролизер;
преобразователь постоянного тока в постоянный ток (DDCU);
устройство дистанционного управления мощностью (RPC);
выходное устройство (OPs, Output Panels);
b) предназначенный для извлечения реголита:
экскаватор, снабженный:
- источником питания, имеющим электрическую мощность по меньшей мере 100 кВт;
- модулем зарядки аккумуляторной батареи, соединенным с электрической сетью и с фотоэлектрической панелью, установленной на самом экскаваторе;
- вспомогательным устройством с воспринимающими элементами: акселерометром, амперметром;
- вспомогательным устройством автоматизации и управления;
- модулем передачи/приема данных для дистанционного управления;
c1) предназначенные для обогащения реголитов Луны или астероида ильменитом:
сепаратор ионной бомбардировки;
вращающийся барабан;
ионизирующий электрод, состоящий из источника полония Ро210, и статический электрод;
конвейерную ленту и загрузочный бункер для подачи реголита;
вспомогательное устройство автоматизации и управления;
d) предназначенные для смешивания материалов, полученных на этапах, на которых используются вышеуказанные устройства:
смеситель, имеющий винт с горизонтальной осью;
конвейерную ленту и загрузочный бункер для подачи реголита;
вспомогательное устройство для автоматизации и управления;
алюминиевый порошок;
е) предназначенные для сжигания смеси:
реакционную камеру;
пресс-форму для удерживания реакционной смеси;
вспомогательное устройство для инициирования твердотельной реакции горения: трансформатор, электроды, разъемы, сопротивления;
конвейерную ленту и загрузочный бункер для подачи реголита;
вспомогательное устройство для автоматизации и управления.
4. Способ по п. 3, в котором указанная фотоэлектрическая панель представляет собой фотоэлектрическую установку 3000-6000 м2, распределенную по четырем взаимно перпендикулярным поверхностям и разделенную на восемь независимых секций.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITMI2010A001412A IT1401483B1 (it) | 2010-07-29 | 2010-07-29 | Procedimento di fabbricazione di elementi per strutture abitative e/o industriali sul suolo lunare e/o marziano |
| ITMI2010A001412 | 2010-07-29 | ||
| PCT/IB2011/053369 WO2012014174A2 (en) | 2010-07-29 | 2011-07-28 | Process for manufacturing physical assets for civil and/or industrial facilities on moon, mars and/or asteroid |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013108961A RU2013108961A (ru) | 2014-09-10 |
| RU2600577C2 true RU2600577C2 (ru) | 2016-10-27 |
Family
ID=43662148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013108961/03A RU2600577C2 (ru) | 2010-07-29 | 2011-07-28 | Способ изготовления предметов для гражданских и/или промышленных объектов на луне, марсе и/или астероиде |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9435111B2 (ru) |
| EP (1) | EP2598716B1 (ru) |
| JP (1) | JP5883864B2 (ru) |
| CN (1) | CN103124832B (ru) |
| IT (1) | IT1401483B1 (ru) |
| RU (1) | RU2600577C2 (ru) |
| WO (1) | WO2012014174A2 (ru) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ITMI20111420A1 (it) | 2011-07-28 | 2013-01-29 | I Agenzia Spaziale Italiana As | Procedimento per l'ottenimento di prodotti utili al sostentamento di missioni spaziali sul suolo marziano mediante l'utilizzo di risorse reperibili in situ |
| RU2624893C1 (ru) * | 2016-02-25 | 2017-07-07 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Средство и способ защиты искусственных объектов от воздействия факторов космического пространства |
| US10318903B2 (en) | 2016-05-06 | 2019-06-11 | General Electric Company | Constrained cash computing system to optimally schedule aircraft repair capacity with closed loop dynamic physical state and asset utilization attainment control |
| WO2018029833A1 (ja) | 2016-08-10 | 2018-02-15 | 株式会社ｉｓｐａｃｅ | 探査方法、探査システム及び探査機 |
| RU2019110512A (ru) * | 2016-09-09 | 2020-10-09 | Кристиан Ассун | Ремедиация, добыча и рафинирование космического мусора на основе системы pert |
| CN106782025A (zh) * | 2017-02-05 | 2017-05-31 | 佛山市三水区希望火炬教育科技有限公司 | 一种组合式月球移民小区系统模型 |
| CN110967227B (zh) * | 2019-11-26 | 2021-05-04 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种低能耗月球原位稀有气体提取系统及提取方法 |
| US11719100B2 (en) * | 2020-03-13 | 2023-08-08 | University Of Central Florida Research Foundation, Inc. | System for extracting water from lunar regolith and associated method |
| WO2022201408A1 (ja) * | 2021-03-25 | 2022-09-29 | 日揮グローバル株式会社 | 月面の土壌から資源を生成するプラント及びその運転方法 |
| DE102021108550A1 (de) | 2021-04-06 | 2022-10-06 | Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule (Rwth) Aachen | Zero-Waste Rohstoff- und Sauerstoffversorgung für zukünftige extraterrestrische Aktivitäten der Menschheit |
| WO2023061587A1 (en) | 2021-10-13 | 2023-04-20 | Universita' Degli Studi Di Cagliari | Process and kit to investigate microgravity effect on animal/vegetable cells under extraterrestrial cultivation conditions and cultivation process thereof to sustain manned space missions |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3470276A (en) * | 1965-02-20 | 1969-09-30 | Sekisui Suponji Kogyo Kk | Method of manufacturing porous riser insulating sleeve |
| RU2055206C1 (ru) * | 1993-06-25 | 1996-02-27 | Александр Серафимович Борисов | Способ разработки лунного грунта для получения не-3 и устройство для его осуществления |
| US5536378A (en) * | 1987-11-06 | 1996-07-16 | Carbotek Inc. | Apparatus for manufacture of oxygen from lunar ilmenite |
| RU2296113C1 (ru) * | 2005-12-27 | 2007-03-27 | Борис Александрович Куцемелов | Способ производства твердых ракетных топлив космических аппаратов на луне |
| RU2349514C1 (ru) * | 2007-07-12 | 2009-03-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В.Хруничева" | Устройство для доставки полезного груза в массив грунта небесного тела (варианты) |
| RU2353775C1 (ru) * | 2007-12-17 | 2009-04-27 | Тамара Георгиевна Дудина | КОМПЛЕКС СРЕДСТВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ He3 ИЗ ЛУННОГО ГРУНТА |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4938946A (en) * | 1988-04-13 | 1990-07-03 | Carbotek, Inc. | Lunar hydrogen recovery process |
| US5176260A (en) * | 1988-09-28 | 1993-01-05 | Exportech Company, Inc. | Method of magnetic separation and apparatus therefore |
| JPH0549970A (ja) * | 1991-08-19 | 1993-03-02 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | 静電分級装置 |
| US5227032A (en) | 1991-09-24 | 1993-07-13 | The United State Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Method for producing oxygen from lunar materials |
| US5128003A (en) | 1991-10-17 | 1992-07-07 | United Technologies Corporation | Method for the conversion of carbon dioxide and hydrogen to variable methane and oxygen ratios |
| JP3132688B2 (ja) * | 1992-06-05 | 2001-02-05 | 石川島播磨重工業株式会社 | 耐火物の製造方法 |
| US5505824A (en) | 1995-01-06 | 1996-04-09 | United Technologies Corporation | Propellant generator and method of generating propellants |
| US6076216A (en) | 1997-08-04 | 2000-06-20 | Ben-Gurion University Of Negev | Apparatus for dust removal from surfaces |
| JPH11354132A (ja) * | 1998-06-05 | 1999-12-24 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 燃料電池発電設備 |
| US6911593B2 (en) | 2002-09-24 | 2005-06-28 | Board Of Trustees Of The University Of Arkansas | Transparent self-cleaning dust shield |
| CN100521250C (zh) * | 2002-11-26 | 2009-07-29 | 索拉雷恩公司 | 基于空间的电力系统 |
| US8344238B2 (en) | 2005-07-19 | 2013-01-01 | Solyndra Llc | Self-cleaning protective coatings for use with photovoltaic cells |
| CN100582729C (zh) * | 2007-08-30 | 2010-01-20 | 北京航空航天大学 | 月球土壤采样器 |
| WO2009055552A2 (en) * | 2007-10-23 | 2009-04-30 | Packer Engineering, Inc. | Oxygen extraction apparatus and process |
| ITMI20111420A1 (it) * | 2011-07-28 | 2013-01-29 | I Agenzia Spaziale Italiana As | Procedimento per l'ottenimento di prodotti utili al sostentamento di missioni spaziali sul suolo marziano mediante l'utilizzo di risorse reperibili in situ |
| CN103643259B (zh) * | 2013-12-05 | 2016-06-22 | 东北大学 | 一种从月壤月岩型混合氧化物提取金属并制备氧气的方法 |
-
2010
- 2010-07-29 IT ITMI2010A001412A patent/IT1401483B1/it active
-
2011
- 2011-07-28 WO PCT/IB2011/053369 patent/WO2012014174A2/en active Application Filing
- 2011-07-28 RU RU2013108961/03A patent/RU2600577C2/ru active
- 2011-07-28 JP JP2013521279A patent/JP5883864B2/ja active Active
- 2011-07-28 EP EP11754738.0A patent/EP2598716B1/en active Active
- 2011-07-28 CN CN201180036668.6A patent/CN103124832B/zh active Active
- 2011-07-28 US US13/812,472 patent/US9435111B2/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3470276A (en) * | 1965-02-20 | 1969-09-30 | Sekisui Suponji Kogyo Kk | Method of manufacturing porous riser insulating sleeve |
| US5536378A (en) * | 1987-11-06 | 1996-07-16 | Carbotek Inc. | Apparatus for manufacture of oxygen from lunar ilmenite |
| RU2055206C1 (ru) * | 1993-06-25 | 1996-02-27 | Александр Серафимович Борисов | Способ разработки лунного грунта для получения не-3 и устройство для его осуществления |
| RU2296113C1 (ru) * | 2005-12-27 | 2007-03-27 | Борис Александрович Куцемелов | Способ производства твердых ракетных топлив космических аппаратов на луне |
| RU2349514C1 (ru) * | 2007-07-12 | 2009-03-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В.Хруничева" | Устройство для доставки полезного груза в массив грунта небесного тела (варианты) |
| RU2353775C1 (ru) * | 2007-12-17 | 2009-04-27 | Тамара Георгиевна Дудина | КОМПЛЕКС СРЕДСТВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ He3 ИЗ ЛУННОГО ГРУНТА |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1401483B1 (it) | 2013-07-26 |
| US9435111B2 (en) | 2016-09-06 |
| RU2013108961A (ru) | 2014-09-10 |
| EP2598716A2 (en) | 2013-06-05 |
| CN103124832A (zh) | 2013-05-29 |
| JP5883864B2 (ja) | 2016-03-15 |
| US20130118112A1 (en) | 2013-05-16 |
| EP2598716B1 (en) | 2019-03-13 |
| JP2013542345A (ja) | 2013-11-21 |
| ITMI20101412A1 (it) | 2012-01-30 |
| WO2012014174A3 (en) | 2012-07-19 |
| WO2012014174A8 (en) | 2013-03-21 |
| WO2012014174A2 (en) | 2012-02-02 |
| CN103124832B (zh) | 2015-06-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2600577C2 (ru) | Способ изготовления предметов для гражданских и/или промышленных объектов на луне, марсе и/или астероиде | |
| US5536378A (en) | Apparatus for manufacture of oxygen from lunar ilmenite | |
| Linne et al. | Overview of NASA technology development for in-situ resource utilization (ISRU) | |
| CN113574206A (zh) | 磁流体动力氢电力产生器 | |
| US10307970B2 (en) | In-situ resource preparation and utilization methods | |
| JP6970981B2 (ja) | Ｐｅｒｔ宇宙デブリの除去、採鉱および精製 | |
| Quinn et al. | Evaluation of tribocharged electrostatic beneficiation of lunar simulant in lunar gravity | |
| Maurel et al. | What would battery manufacturing look like on the moon and mars? | |
| Avchare et al. | Space manufacturing techniques: a review | |
| Samouhos et al. | In-situ resource utilization: ferrosilicon and SiC production from BP-1 lunar regolith simulant via carbothermal reduction | |
| Linne et al. | Oxygen Production System for Refueling Human Landing System Elements | |
| Colozza et al. | Solar energy systems for lunar oxygen generation | |
| Larson et al. | ISRU-From Concept to Reality: NASA Accomplishments and Future Plans | |
| Cooper | Sintering of lunar and simulant glass | |
| Schubert | Plasma extraction of metals in space | |
| Landis | Calcium reduction as a process for oxygen production from lunar regolith | |
| Gustafson et al. | Oxygen production via carbothermal reduction of lunar regolith | |
| US11988178B2 (en) | System and methods for propulsion and powering systems using recyclable metallic fuels | |
| Schubert | Long Duration Solid-State Hydrogen Storage from ISRU Materials | |
| Pang et al. | Molten salt electrosynthesis of Cr2GeC nanoparticles as anode materials for lithium-ion batteries | |
| Mueller et al. | Evolution of Regilith Feed Systems for Lunar ISRU O2 Production Plants | |
| WO2024121596A1 (en) | Utilization of plasma mining for in-space metal production | |
| EP4170066B1 (en) | Method and system for extracting metal and oxygen from powdered metal oxides | |
| Colson et al. | Oxygen from the lunar soil by molten silicate electrolysis | |
| Schubert et al. | Advances in Extraction of Oxygen and Silicon from Lunar Regolith |