月面での酸素製造を目指す宇宙技術ベンチャー

月に酸素はある？

月には空気がありませんが、月の表層には約80億人が10万年生き抜くのに十分な酸素が存在すると言われています。
月面の土から酸素を抽出し、貯蔵して使用できるようにする技術がイスラエルの宇宙技術ベンチャーにはあります。
今回は同社が月面での酸素製造を目指す取り組みについての記事をご紹介します。

イスラエルの宇宙技術ベンチャー企業Helios社がEta Space社と提携、月面での酸素製造を目指す

両社は互いの専門知識を活用し、月面の酸素生産・液化プラントを開発します。

イスラエルの宇宙技術スタートアップHelios社は8月、フロリダのEta Space社と提携し、宇宙ミッションをより費用対効果の高いものにし、軌道上での燃料補給に優れたソリューションを提供するために、月面で酸素を製造・貯蔵すると発表しました。

Helios社は2018年、イスラエルの宇宙週間中にイスラエル宇宙庁が開催したイノベーション・ワークショップで立ち上げられました。
同社は、月のレゴリス（月面の土、粉状の塵、割れた岩石の混合物）から酸素を抽出できる電気化学反応器を開発しました。
これにより、月のコロニーは燃料やその他の資源をすべて地球から運ぶ必要がなく、「その土地で生きる」ことが可能になり、月への複数かつ長期のミッションは経済的に実行可能になると述べています。

月へのミッションの主な障害の1つは、地球から月面に物資を輸送するためのコストです。ロケットに荷物を積んで打ち上げるには燃料が必要で、荷物が重くなればなるほど燃料は増えます。
その分重量が増えるので、さらに燃料が必要になるのです。また、燃料の燃焼には、酸素が不可欠です。

今回の契約の一環として、Helios社はEta Space社が持つ極低温技術、特に液体酸素と液体水素の専門知識を活用し、酸素の製造と貯蔵を行う予定です。両社は共同で、月面の酸素生産・液化プラントを開発する予定です。

Eta Space社の創業者兼CEOであるウィリアム・ノタルダナト博士は、「Eta Space社は、ヘリオス炉で製造した酸素を液化して極低温タンクに貯蔵するという重要な役割を担います」と説明しています。

さらに、NASAに30年間勤務したノタルダナト博士は次のように述べています。「両社は、宇宙でのコストをさらに削減するというミッションで互いに補完しあい、地球外での存在を持続可能にするための重要な一歩となるのです。」

Helios社のCEO兼共同設立者であるジョナサン・ガイフマン氏は、「恒久的な月面基地の建設を可能にするには、Helios社の技術だけでは不十分で、月面経済バリューチェーンを実現するための技術全般が必要です」と述べています。
Eta Space社との新しいコラボレーションにより、酸素の生産と貯蔵という2つの技術が初めてつながり、月への複数の長期ミッションがより経済的に実行可能に近づきました」と述べています。

SpaceX社などの民間宇宙企業が今後10年間に計画している月面基地の設置や定期的な月面訪問には、ロケットの推進剤として年間数千トンの酸素が必要になるかもしれません。
月に何かを輸送するには1キログラムあたり数十万ドルかかるため、月で酸素を製造できない限り、長期的なミッションは経済的に成り立たないとHelios社は述べています。

Helios社のプロセスは、溶融レゴリス電解と呼ばれ、月に近い条件でテストされたもので、月の土を1,600度で溶かし、電気分解によって酸素を作り、それを貯蔵して使用することができます。
同社はセントラルフロリダ大学が月から持ち帰ったサンプルをもとに開発した月面の砂を使い、月面の条件のほとんどをシミュレートしてシステムを試行しています。

Helios社は昨年、ヨーロッパの多国籍技術企業OHB SEと契約を結び、月着陸システムLSAS（Lunar Surface Access Service）に搭載して月面で酸素と金属を生産する技術を提供することになりました。
同社の技術は、2025年から開始される最初の3回のLSASミッションで月面を飛行し、同社は実際の条件下でその技術を試すことができるようになります。

Helios社の技術は、鉄鉱石から純度99％の鉄を抽出するのにも利用でき、現在産業界で使われているものよりも50％少ないエネルギーで済むといいます。
これは、鉄鋼生産のより良い方法であり、高排出ガス産業、そして「グリーン・スチール」の創造につながる可能性もあります。

イスラエル中部のツァール・イガルに拠点を置く同社は、最終的に1日あたり数トンの鉄を生産できるパイロットプラントを建設し、その技術を生産チェーンに統合するための商業契約を開始すると述べています。

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