NASA:s CaRD utvinner syre ur månregolit

Solkemi: NASA demonstrerar metod för att utvinna syre ur månregolit med hjälp av koncentrerat solljus

NASA-forskare har framgångsrikt demonstrerat en banbrytande metod för att utvinna syre ur simulerad månjord genom att använda kraften från koncentrerad solenergi. Denna milstolpe, som uppnåddes genom projektet Carbothermal Reduction Demonstration (CaRD), utnyttjar en soldriven kemisk reaktion för att bryta ner regolit, vilket skapar en hållbar väg för långvarig mänsklig närvaro på månen. Genom att producera livsuppehållande förbrukningsvaror och drivmedel lokalt minskar denna teknik avsevärt den logistiska bördan av att transportera tunga förråd från jorden.

Utvecklingen av tekniker för In-Situ Resource Utilization (ISRU) är en hörnsten i Artemis-programmet, som syftar till att etablera en permanent bas vid månens sydpol. För att upprätthålla en mänsklig besättning i månader eller år måste rymdorganisationer röra sig bort från totalt beroende av jorden. Att utvinna syre direkt från månytan – där det är kemiskt bundet i mineraloxiderna i månregoliten – anses vara det mest effektiva sättet att tillhandahålla andningsbar luft och flytande syre till raketmotorer.

Vad är NASA:s projekt Carbothermal Reduction Demonstration (CaRD)?

NASA:s Carbothermal Reduction Demonstration (CaRD) är ett tekniskt pilotprojekt som använder koncentrerad solenergi för att utvinna syre från simulerad månregolit genom en soldriven kemisk reaktion. Den 13 februari 2026 slutförde teamet integrerade prototyptester, producerade framgångsrikt syre och bekräftade produktionen av kolmonoxid. Detta projekt integrerar hårdvara från den privata industrin och flera NASA-center för att validera kapaciteten för tillverkning på månen.

CaRD-projektet representerar en omfattande samarbetsinsats inom rymdteknik och planetär vetenskap. Den integrerade prototypen använde en karbotermisk syreproduktionsreaktor utvecklad av Sierra Space, som parades ihop med en sofistikerad solkoncentrator designad av NASA:s Glenn Research Center i Cleveland. För att säkerställa att solenergin fokuserades med hög precision använde teamet specialiserade speglar från Composite Mirror Applications. Hela systemet reglerades av avionik, programvara och gasanalyssystem utvecklade vid NASA:s Kennedy Space Center, medan NASA:s Johnson Space Center stod för övergripande projektledning och systemteknik.

Varför är utvinning av syre från regolit viktigt för utforskningen av månen?

Att utvinna syre från månregolit är nödvändigt eftersom det tillhandahåller andningsbar luft för astronauter och raketdrivmedel lokalt, vilket drastiskt minskar kostnaderna och komplexiteten för rymdfärder. Genom att utnyttja lokala resurser kan NASA minimera den massa som krävs för uppskjutning från jorden. Denna förmåga är nyckeln till att förvandla månen från en destination för korta besök till ett långsiktigt nav för utforskning av den djupa rymden.

De logistiska fördelarna med detta tillvägagångssätt att "leva av landet" kan inte överskattas. För närvarande kräver varje kilogram syre eller bränsle som skickas till månen en enorm mängd energi och kostnader för att övervinna jordens gravitation. Genom att skörda syre från månytan kan uppdragsplanerare avsätta mer nyttolastkapacitet till vetenskapliga instrument och bostadsmoduler. Dessutom skulle förmågan att fylla på bränsle till rymdfarkoster på månen kunna förvandla månytan till en "bensinstation" för uppdrag som ska vidare ut i solsystemet, till exempel till Mars.

Vilken roll spelar kolmonoxid i CaRD-processen?

I CaRD-processen fungerar kolmonoxid som en kritisk kemisk mellanprodukt som bekräftar den framgångsrika reduktionen av metalloxider i den upphettade månregoliten. Produktionen av kolmonoxid under den soldrivna reaktionen bevisar att den karbotermiska reaktorn effektivt bryter kemiska bindningar för att frigöra syre. Samma kemiska omvandlingssystem kan också anpassas för att förvandla koldioxid till syre och metan för framtida Mars-uppdrag.

Denna kemiska mångsidighet gör CaRD-tekniken till en innovation med dubbla användningsområden för utforskning av solsystemet. Medan det nuvarande fokuset ligger på månen, är den solkemi som är involverad i hanteringen av kolbaserade gaser direkt tillämplig på den martianska atmosfären. På Mars, där koldioxid finns i överflöd, skulle liknande reaktorer kunna tillhandahålla nödvändigt syre för livsuppehållande system och metan för drivmedel till återresan. De integrerade prototyptesterna har bekräftat att dessa nedströms gasanalyssystem är robusta nog att hantera de hårda, vakuumliknande förhållanden som krävs för rymdoperationer.

Betydelse för Artemis-programmet och framtiden

Den framgångsrika testningen av CaRD-prototypen markerar en övergång från teoretisk forskning till praktisk rymdtillverkning. Genom att demonstrera att koncentrerat solljus kan ge den intensiva värme som krävs för karbotermisk reduktion, har forskare bevisat att vi inte behöver förlita oss på kärnkraft eller massiva batterier för termisk bearbetning. Detta beroende av solenergi gör systemet mer hållbart och lättare att distribuera vid månens sydpol, där toppar med evigt ljus erbjuder nästan konstant tillgång till solen.

• Resurshållbarhet: Utnyttjar 100 % lokal regolit och förnybar solenergi.
• Skalbarhet: Reaktordesignen kan skalas upp för att stödja större månkolonier.
• Interplanetär nytta: Kärntekniken kan anpassas för In-Situ Resource Utilization på Mars.
• Kostnadsminskning: Sänker avsevärt "priset per liter" syre i den djupa rymden.

Framtida inriktningar för solkemi på månen

Framöver planerar CaRD-teamet att förfina integrationen av solkoncentratorn och reaktorn för att motstå de extrema temperaturfluktuationerna i månmiljön. Framtida faser av projektet kommer sannolikt att innebära testning av hårdvaran i vakuumkammare som mer exakt simulerar månens atmosfär och termiska förhållanden. Forskare undersöker också hur olika typer av regolit – från höglandsmaterial till basaltiska havsmaterial – påverkar effektiviteten i syreutvinningsprocessen.

Den långsiktiga visionen för NASA innefattar en helt automatiserad syreproduktionsanläggning placerad på månytan. En sådan anläggning skulle fungera autonomt och lagra syre i kryogena tankar innan de mänskliga besättningarna anländer. Allteftersom Artemis-uppdragen fortskrider kommer integrationen av solkemi och robotiserad gruvdrift att utgöra grunden för en självförsörjande månekonomi, vilket banar väg för nästa stora steg i mänsklig utforskning.

Miljönotis: Medan NASA fokuserar på kemi på månen, kan observatörer på jorden märka ökad atmosfärisk aktivitet idag. Enligt färska data från den 13 februari 2026 är ett måttligt (G1) polarsken synligt i nordliga regioner, inklusive Fairbanks, Alaska och Reykjavik, Island, med ett Kp-index på 5.