-
Engineering and technology
- Ceramic and glass materials not elsewhere classified
- Computational materials science
- Destructive and non-destructive testing of materials
- Materials science and engineering not elsewhere classified
- Metals recycling and valorisation
Grondstoffenschaarste en de geografische afhankelijkheid voor kritieke materialen is een groeiende zorg binnen de EU. Aangezien de vraag naar materialen en mineralen blijft toenemen, wordt het een optie om onze blik op de ruimte te richten. De mensheid is zich steeds verder buiten de aarde gaan uitbreiden en daarvoor is het nodig om een permanente basis op de maan te vestigen. Lanceertechnologie heeft een grote economische en ecologische voetafdruk. De productie van grondstoffen, zoals metalen, cementachtige materialen en zuurstof, in situ op andere planeten is dus nodig en moet op een duurzame manier gebeuren. Maar het testen van de processen onder de relevante omstandigheden is tijdrovend en duur of, als het op aarde wordt uitgevoerd, onmogelijk. Dit beperkt momenteel de verdere ontwikkeling van deze processen. Modellering kan hierbij een centrale rol spelen. Maar het beperkte eerdere onderzoek richtte zich onvoldoende op correcte invoergegevens of experimentele validatie.
Het huidige voorstel zal voor het eerst een aardse methodologie ontwikkelen om een methode te kunnen ontwerpen voor de productie van metaal, zuurstof en beton- of glassubstituten uit maanregoliet met door de zon geproduceerde elektriciteit op de maan. Deze combinatie van hulpbronnen die worden gewonnen, zal de ontwikkeling mogelijk maken van een afvalvrij in-situ hulpbronnengebruiksproces op de maan zonder de noodzaak van extra reactanten.
Hiervoor zijn verschillende belangrijke aspecten momenteel onbekend en deze zullen in detail worden onderzocht: metaal- en zuurstofextractie, verhitting, menging en gietbaarheid van gesmolten oxide en glasvorming uit gesmolten oxide. Om rekening te houden met de gravitatie van de maan, wat experimenteel praktisch onmogelijk is, is de gecombineerde modelleer-experimentele aanpak in het voorgestelde onderzoek essentieel en wordt deze voor het eerst toegepast in deze context. Het proces wordt eerst onderzocht onder aardse omstandigheden, zowel experimenteel als met een model, dat gevalideerd wordt met de experimenten. Het gevalideerde model wordt vervolgens aangepast aan de maanzwaartekracht.