Wikipédia

ISRU

In situ resource utilization (skrátene ISRU)[1][2] alebo využívanie miestnych zdrojov, je zhromažďovanie, spracovanie, skladovanie a použitie materiálov nájdených alebo vyrobených na iných astronomických objektoch (Mesiac, Mars, asteroidy atď.), ktoré nahrádzajú materiály, ktoré by sa tam inak museli priviesť zo Zeme.[3]

Prototyp NASA na získanie kyslíka z mesačného regolitu. Vyvinuté v rámci programu Constellation.

ISRU by mohol poskytnúť materiály na podporu života, pohonné hmoty, stavebné materiály a energiu pre užitočné náklady kozmických lodí, alebo pre posádky na prieskum vesmíru. V súčasnosti je bežné, že kozmické lode a robotické misie na planetárnych povrchoch využívajú dopadajúce slnečné žiarenie pomocou solárnych panelov. Používanie ISRU na výrobu materiálu nebolo zatiaľ realizované v rámci žiadnej vesmírnej misie, hoci niekoľko testov na konci roku 2000 skúšalo rôzne techniky lunárneho ISRU.[4]

ISRU sa už dlho považuje za možnú cestu na zníženie nákladov vesmírnej architektúry a prieskumu vesmíru.

Využitie

upraviť
 
Zariadenie MOXIE na výrobu kyslíka, inštalované na marťanský rover Perseverance

Voda

upraviť

V kontexte ISRU sa voda najčastejšie hľadá priamo ako palivo, alebo ako surovina na výrobu paliva. Aplikácie tiež zahŕňajú jej použitie pri podpore života buď priamo pitím, na pestovanie potravín, výrobu kyslíka alebo v mnohých ďalších priemyselných procesoch.[3]

Raketové palivo

upraviť
  • Výroba raketového paliva bola navrhnutá na povrchu Mesiaca spracovaním vodného ľadu zisteného na póloch. Medzi pravdepodobné ťažkosti patrí práca pri extrémne nízkych teplotách a jej extrakcia z regolitu. Väčšina schém elektrolýzou rozkladá vodu pre výrobu vodíka a kyslíka, a následne ich ukladá ako kryogenické kvapaliny.[3]
CO2 + 4 H2 → CH4 + 2 H2O + energie
∆H = -165.0 kJ/mol

Stavebné materiály

upraviť
 
Koncept ochrany marťanskej základne regolitom

Kolonizácia planét alebo mesiacov si bude vyžadovať získanie miestnych stavebných materiálov, napríklad regolitu. Regolit je možné použiť priamo, ako sypané konštrukcie (radiačné tienenie, tepelnú a protimeteorickú ochranu), alebo spracovaný na stavebné diely.[3][5]

Technologické prototypy a demonštrátory

upraviť

MOXIE

upraviť

Mars Oxygen ISRU Experiment (skr. MOXIE, slov. ISRU experiment na výrobu kyslíka na Marse) je prototyp v 1 % mierke dopravený na Mars v rámci misie NASA Mars 2020, umiestnený na roveri Perseverance, ktorý bude testovať výrobu kyslíka (O2) z marťanskej atmosféry, zloženej prevažne z oxidu uhličitého (CO2):[6][7]

2CO2 → 2CO + O2

RASSOR

upraviť
 
Rob Mueller a Buzz Aldrin testujú demonštrátor ťažobného roveru RASSOR

RASSOR (Regolith Advanced Surface System Operations Robot – robot pre pokročilý výskum povrchového regolitu)[3] je prototyp ťažobného roveru (kombajnu), ktorý bol testovaný v stredisku NASA na Kennedy Swamp Works. RASSOR je navrhnutý tak, aby zdolal obtiažny terén. Lopatkové ťažobné kolesá sú súčasne zásobníkom na prepravu regolitu.

Reaktor CaRD

upraviť

Vedci z Johnsonovho strediska, NASA, extrahovali kyslík zo simulovaného Mesačného regolitu. V reaktore CaRD (Carbothermal Reduction Demonstration) pomocou laseru simulovali zahriatie regolitu koncentrovaným Slnečným svetlom. Kyslík získali prevažne redukciou oxidov kremičitanov.[8][9]

Referencie

upraviť
  1. ↑ VÝSKUMNÝ PROJEKT FLL 2018/19 - INTO ORBITSM [online]. © HANDS on TECHNOLOGY e.V, 2018, [cit. 2021-03-16]. Dostupné online.
  2. ↑ SIMON, Tom; SACKSTEDER, Kurt. NASA In-Situ Resource Utilization (ISRU), Presentation at Technology Exchange Conference Development & Incorporation Plans [online]. en: nasa.gov, 11/2007, [cit. 2021-03-15]. Dostupné online. Archivované 2021-02-01 z originálu. (po anglicky)
  3. ↑ a b c d e KOHOUT, Tomáš. Co NASA dělá pro osidlování cizích světů [online]. kosmonautix.cz, 2015-06-05, [cit. 2021-03-16]. Dostupné online. (po česky)
  4. ↑ Integration of In-Situ Resource Utilization into lunar/Mars exploration through field analogs. Advances in Space Research, 2011-01-04, s. 20–29. DOI: 10.1016/j.asr.2010.08.020.
  5. ↑ ZVONÍK, Karel. Ruské měsíční plány [online]. kosmonautix.cz, 2017-05-31, [cit. 2021-03-17]. Dostupné online.
  6. ↑ MAJER, Dušan. Přístroj pro výrobu kyslíku na Marsu [online]. kosmonautix.cz, 2019-04-07, [cit. 2021-03-16]. Dostupné online.
  7. ↑ HECHT, M.; HOFFMAN, J.; RAPP, D.. Mars Oxygen ISRU Experiment (MOXIE). Space Science Reviews, 2021-01-06, s. 9. Dostupné online. ISSN 1572-9672. DOI: 10.1007/s11214-020-00782-8. (po anglicky)
  8. ↑ MAJER, Dušan. Vědci získali kyslík z napodobeniny lunárního regolitu. Kosmonautix.cz (Jihlava: Dušan Majer), 2023-05-06. Dostupné online [cit. 2023-09-06].
  9. ↑ Carbothermal Reduction Demonstration (CaRD) - NASA Technical Reports Server (NTRS) [online]. ntrs.nasa.gov, [cit. 2023-09-06]. Dostupné online. (anglicky)

Iné projekty

upraviť
  •   Commons ponúka multimediálne súbory na tému ISRU


Externé odkazy

upraviť
  • ISRU demonštračná misia ESA: IN-SITU RESOURCE UTILISATION (ISRU) DEMONSTRATION MISSION [online]. exploration.esa.int, rev. 2019-09-01, [cit. 2021-03-15]. Dostupné online. (anglicky)
  • video test RASSOR: [Spectrum]. NASA's Space-Digging RASSOR Robot - YouTube [online]. IEEE Spectrum, 2014-05-27, [cit. 2021-03-17]. Dostupné online. (po anglicky)

Zdroj

upraviť
  Portál slnečná sústava
Kozmonautický portál

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku In situ resource utilization na anglickej Wikipédii.

Zdroj: „https://sk.wikipedia.org/w/index.php?title=ISRU&oldid=7726254“
  NODES