استخدام الموارد في الموقع (ISRU) أصبح موضوعًا أكثر شيوعًا حيث بدأ استكشاف الفضاء في التركيز على الهبوط على سطح الأجسام الأخرى في النظام الشمسي. تركز ISRU على صنع الأشياء اللازمة لدعم مهمة الاستكشاف من المواد التي يمكن الوصول إليها بسهولة في الموقع الذي يتم استكشافه. على غرار كيف يمكن للمستكشفين الأوروبيين في العالم الجديد بناء زوارق من الخشب الذي وجدوه هناك.
وكالة ناسا مؤخرًا معهد المفاهيم المتقدمة بدأت (NIAC) في البحث عن كثب في مجموعة متنوعة من مشاريع ISRU كجزء من برنامج زملاء المرحلة الأولى. أحد المشاريع المختارة بقيادة اميليا جريج في جامعة تكساس ، El Paso ، هي تقنية تعدين تسمح للمستكشفين بالتنقيب عن الماء والمعادن والمواد المفيدة الأخرى ، كل ذلك في نفس الوقت.
فيديو يوتا يناقش ISRU.
تركز معظم مخططات ISRU على باستخدام الماء كما يتم استخدامه في العديد من جهود الاستكشاف. ومع ذلك ، فإن هذه المخططات عادة ما تتجاهل بقية المواد التي تم جمعها في محاولة لتجميع المياه. ينصب تركيز المخطط الجديد المقترح على استخدام نوع جديد من التعدين لزيادة المياه وأي مواد إضافية يمكن التقاطها كجزء من عملية استخراج المياه.
تستخدم عملية التعدين هذه تقنية جديدة تسمى قوس الجر التعدين. في هذا التكرار ، يتضمن التعدين القوسي إنشاء قوس كهربائي عبر قطبين كهربائيين من شأنه أن يكسر أي مادة تلامسها إلى جسيمات متأينة. يتم بعد ذلك توجيه هذه الجسيمات المتأينة ، عبر سلسلة من المجالات الكهربائية ، إلى غرف الالتقاط حيث توجد أيونات أخرى من نفس النوع.
فيديو إسحاق آرثر يناقش بعض تفاصيل التعدين على القمر.
الائتمان: قناة إسحاق آرثر على يوتيوب
يوفر مفهوم استخدام الكهرباء ، بدلاً من الاجتثاث الحراري ، إنتاجية أعلى بكثير من الجسيمات مما يسمح لعملية التعدين بالمضي قدمًا بسرعة أكبر. ومع ذلك ، فإنه لا يحتاج إلى كبير مصدر الطاقة لتكون قادرًا على إنشاء قوس في الغلاف الجوي شبه المعدوم للقمر. يجب أن يكون أي نظام من هذا القبيل ضخمًا إلى حد ما ، ولكن هذا ليس بالضرورة عدم أهلية لنظام واحد لتعدين المعادن والمياه.
تحصد منشأة التعدين على سطح القمر الأكسجين من التربة البركانية الغنية بالموارد في شرق ماري سيرينيتاتيس.
الائتمان: ناسا / بات رولينغز
كجزء من برنامج NIAC ، ستركز الدكتورة Grieg وفريقها على تحديد نظام يمكنه حصاد 10000 كجم من المياه سنويًا. يجب مقارنة أي نظام من هذا القبيل بأنظمة التعدين البديلة ، ومع ذلك ، يخطط الدكتور جريج للقيام بذلك.
من المأمول أن يثبت التعدين خارج كوكب الأرض ، بغض النظر عن الموقع ، أنه صناعة تريليون دولار في النهاية. مع تقنيات مثل مفهوم تعدين القوس الجرّ هذا ، تواصل وكالة ناسا دعمها لأنها تخطو خطوة إلى الأمام نحو أن تصبح حقيقة واقعة.
يتعلم أكثر:
ناسا - التعدين الاستئصالي للقوس لاستخدام الموارد في الموقع
بلاك رينج معادن - تكنولوجيا التعدين الاجتثاث
يوتا - أفكار عملية للزراعة على القمر والمريخ
الصورة الرئيسية:
رسم يوضح عملية تعدين القوس الجر
الائتمان: أميليا جريج
