Månestøv skal gøre rumfart mere selvforsynende

Fremtidige månemissioner står over for en grundlæggende udfordring: den høje omkostning og vanskelige transport af materialer fra Jorden. Nu skal Teknologisk Institut i et nyt projekt med Den Europæiske Rumorganisation ESA vise, hvordan månestøv - efter at have afgivet ilt til brug i raketbrændstoffer og luft til astronauter - også kan omdannes til metalpulver, som kan lede strøm samt blæk til at printe elektroniske kredsløb. Produceret lokalt på Månen.

Nye muligheder for selvforsyning
Månestøv, også kaldet regolit, indeholder 40-45 procent ilt, som er kemisk bundet i mineraler. Ved hjælp af såkaldt smeltet salt elektrolyse – en proces hvor månestøvet opvarmes til 800-1000°C sammen med salte og behandles med elektrisk strøm – kan ilten udvindes til vejrtrækning og raketbrændstof. Nu skal der fokus på restproduktet. 

- Når ilt udvindes fra månestøv, efterlades metalrester, som normalt ville blive betragtet som affald. Det er netop disse metalrester, som vi vil omdanne til henholdsvis blæk til printet elektronik og pulver til ledende 3D-print, forklarer specialist i printet elektronik, Christian Rein, fra Teknologisk Institut.

Dansk bidrag skal spille en nøglerolle.
For at bevise, at konceptet virker, vil Teknologisk Institut fremstille ledende blæk fra kunstigt månestøv og vise dets anvendelse til printet elektronik på en måde, som kan gentages på månen.

- Vores primære innovation ligger i at konvertere den ledende del af månestøv til et digitalt printbart materiale. Dette åbner helt nye muligheder for selvforsyning af elektronik på fremtidige rummissioner, lyder det fra Christian Rein.

Anvendelsen af de materialer, der udvikles i projektet, spænder bredt. Fra vedligeholdelse af opholds- og arbejdsrum til astronauterne til opbygning af strøm- og kommunikationsnetværk på månen og Mars. Desuden kan teknologien understøtte videnskabelig forskning ved at sikre, at instrumenter og systemer kan repareres eller tilpasses lokalt uden for Jorden.

- På samme måde producerer vi en mængde ledende metalpulver og tester, at det kan bruges til at 3D-printe et stykke ledning. Dermed viser vi, at metalpulveret fx kan anvendes til fremstilling af antenner eller lignende direkte på månen, siger Andreas Weje Larsen, 3D-print specialist på Teknologisk Institut.

Projektet tager fat på et centralt problem i moderne rumfart: den høje omkostning og vanskelige transport af materialer fra Jorden. Ved at kunne fremstille elektroniske komponenter lokalt på månen eller Mars kan fremtidige missioner opnå større selvstændighed og reducere afhængigheden af forsyninger fra Jorden.

Baner vejen med ny teknologi
Teknologisk Institut kommer til projektet med specialviden om ledende materialer og printbare blæk og metalpulver. Instituttet har moderne faciliteter til både metal 3D-print og udvikling af ledende blæk samt teknik til at printe elektronik og indbygge denne elektronik i bøjelige materialer og endda tekstiler.

Med projektet får vi mulighed for at vise, at dansk teknologi kan spille en nøglerolle i næste generation af rumfart. Det handler ikke kun om månen – men om at udvikle materialer og metoder, som også kan bruges her på Jorden til mere ressourceeffektiv produktion. Samtidig giver det danske virksomheder en åbning ind i en voksende international rumindustri, siger centerchef Christian Kallesøe fra Teknologisk Institut.

Første skridt mod større projekter
Det 155.000 euro store projekt har fået støtte fra centrale aktører i rumindustrien, herunder producenter af rumteknologi og leverandører af det kunstige og af-iltede månestøv til forsøgene.

Projektet er et såkaldt proof-of-concept, som skal bevise, at idéen virker. Det forventes at blive starten på flere nye projekter, hvor Teknologisk Instituts specialister skal hjælpe med at udnytte potentialet i månestøv som råmateriale til elektroniske dele.