Sul lato sinistro di questa immagine prima e dopo c'è un mucchio di terreno lunare simulato, o regolite; a destra c'è lo stesso mucchio dopo che praticamente tutto l'ossigeno è stato estratto da esso, lasciando una miscela di leghe metalliche. Sia l'ossigeno che il metallo potrebbero essere utilizzati in futuro dai coloni sulla Luna.

I campioni restituiti dalla superficie lunare confermano che la regolite lunare è composta dal 40-45% in peso di ossigeno, il suo unico elemento più abbondante.

"Questo ossigeno è una risorsa estremamente preziosa, ma è chimicamente legato nel materiale come ossidi sotto forma di minerali o vetro, e quindi non è disponibile per l'uso immediato, " spiega la ricercatrice Beth Lomax dell'Università di Glasgow, il cui dottorato il lavoro viene sostenuto attraverso l'iniziativa Networking and Partnering dell'ESA, sfruttando la ricerca accademica avanzata per le applicazioni spaziali.

"Questa ricerca fornisce una prova del concetto che possiamo estrarre e utilizzare tutto l'ossigeno dalla regolite lunare, lasciando un sottoprodotto metallico potenzialmente utile.

"Il trattamento è stato eseguito utilizzando un metodo chiamato elettrolisi dei sali fusi. Questo è il primo esempio di lavorazione diretta polvere-polvere di un simulante solido di regolite lunare in grado di estrarre praticamente tutto l'ossigeno. I metodi alternativi di estrazione dell'ossigeno lunare ottengono rese significativamente inferiori, o richiedono che la regolite venga fusa con temperature estreme superiori a 1600°C."

Il processo prevede il posizionamento della regolite in polvere in un cesto rivestito di rete con sale di cloruro di calcio fuso che funge da elettrolita, riscaldato a 950°C. A questa temperatura la regolite rimane solida.

Il passaggio di una corrente fa sì che l'ossigeno venga estratto dalla regolite e migri attraverso il sale che viene raccolto in un anodo. Ci sono volute 50 ore in tutto per estrarre il 96 percento dell'ossigeno totale, ma il 75% può essere estratto solo nelle prime 15 ore.

Beth aggiunge:"Questo lavoro si basa sul processo FCC, dalle iniziali dei suoi inventori con sede a Cambridge, che è stato ampliato da una società britannica chiamata Metalysis per la produzione commerciale di metalli e leghe".

"Stiamo lavorando con Metalysis ed ESA per tradurre questo processo industriale nel contesto lunare, e i risultati finora sono molto promettenti, " nota Mark Symes, Il dottorato di Beth supervisore presso l'Università di Glasgow.

James Carpenter, L'ufficiale della strategia lunare dell'ESA commenta:"Questo processo darebbe ai coloni lunari l'accesso all'ossigeno per il carburante e il supporto vitale, così come una vasta gamma di leghe metalliche per la produzione in situ:l'esatta materia prima disponibile dipenderà da dove atterrano sulla Luna".

"Potrebbe anche essere usato per estrarre materiali utili anche su Marte, dove il pretrattamento della materia prima darebbe metalli puri e prodotti in lega, " aggiunge l'ingegnere dei materiali ESA Advenit Makaya.