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月の砂から酸素が作れる ~月の堆積物が酸素を生む材料に~

月の砂から酸素が作れる ~月の堆積物が酸素を生む材料に~ 科学
月の砂から酸素が作れる ~月の堆積物が酸素を生む材料に~

 

あなたは夜空を見上げながら「地球以外の星に住んでみたい」そんな思いを抱いたことはありませんか?夜空にはたくさんの星も、ひときわ大きな存在感を放つ月も目に入りますし、見ているだけで、胸が高鳴ってきます。

特に月に対する憧れを私たち地球人は強く持っており、絵本の題材や研究のテーマにもなりやすいという特徴が見られます。しかし、月に住むにはいくつかの問題があります。その1つが「月に酸素がないこと」です。

「酸素がなければ住めないから仕方がない」と思いそうなところですが、実は近年の技術進歩が大きく、月の堆積物から酸素を取り出すことができるようになったのです。今回はその開発結果について、詳しくご紹介します。

 

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月の砂とは? 

まず、月に存在している酸素はどこにあるのかいうことです。月には、二酸化ケイ素や酸素が多く含まれている、ビーチの砂に似たものが存在しています。

月で酸素を発生させるために、この月の砂「レゴリス」が注目されており、そこからどうやって酸素を取り出すかの研究が重ねられてきたのです。有名なもので言えば、月の砂をただ熱するだけの方法があります。

単純な方法であり、地球から持っていく物品なども多くはないため、昔に開発されたものです。それ以外にも、もっと効率的な方法があるのではないかと、日々開発が進められてきました。

熱するという方法以外で、今までに有用とされてきた方法1つと、最新の方法を続けてご紹介します。 

今までの酸素の取り出し方 

今までは、熱する以外の方法として、酸素と何かがくっついている酸化物という状態から、酸素のみを取り出す方法を採用していました。

酸化物と水素を反応させて水を第一過程として生成し、その水を電気分解して酸素を得るという、いくつかの過程を経て酸素をガスとして取り出す方法です。

今の説明でもわかる通り、この方法は複雑で時間もかかり、非効率的な方法だといわれています。実用性に乏しいこの方法以外に、何か効率的に酸素を取り出す方法はないかと開発が進められ、今回の研究結果が得られました。

では、次に新しく開発された方法について、詳しく解説していきます。

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新開発の酸素の取り出し方 

元々月には、たくさんの酸素が原子として存在しています。レゴリスという土や砂礫(されき)、塵などの重量の半分弱が、酸素原子です。

粉末状のレゴリスから、効率的に酸素を直接取り出す方法が発明され、今注目を集めています。今回の研究では、月のレゴリスを正確に再現した「レゴリスシミュラント」というものを、メッシュかごに入れて用いました。

塩化カルシウムも加えて950℃まで加熱し、電流を流すことで、酸素を抽出することができます。50時間もすれば、ほぼ100%の酸素を取り出せます。それと同時に合金も生成され、副産物も一緒に得られる方法が開発されたのです。

今後の見通し 

今回新たに開発された方法は、注目さえ集めていますが、まだまだテスト段階です。欧州宇宙機関は、これまでの研究結果を踏まえて、オランダにテストプラントをつくりました。

いきなり月での稼働を実現することはできませんが、まずは地球でどのように稼働するのかを確認し、その後うまくいけば2020年の半ばにはレゴリスから酸素を取り出せるテストプラントを月で稼働させる予定です。

本当に2020年半ばに実現するかはわかりませんが、いずれは実現できるように、徐々にでも研究結果が積み重ねられていけばいいですね。

ちなみに、酸素の取り出し方だけではなく、一緒に副産物として得られる合金も何かに使えないか、同時に研究が進められる予定です。

目的の酸素だけでなく、無駄なく副産物を使えるようになれば、月で暮らせる日も少しは近づくかもしれません。

 

いかがでしたか?月で酸素を取り出すことが可能になったとしても、月に住むことができるかはわかりませんが、いつか地球人が夢見た異星での生活が実現する日が来ることを楽しみにしながら、今後の技術の発展を見守りましょう。
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