Lunarer Regolith – der lose Staub und das Gestein auf der Oberfläche des Mondes – ist weit mehr als nur „Mondstaub“. Er besteht zu rund 40 bis 45 Prozent aus Sauerstoff. Seit 2019 arbeitet das Unternehmen Metalysis mit der UK Space Agency und der European Space Agency zusammen, um diesen Sauerstoff zu gewinnen – eine zentrale Ressource für den Raketenantrieb. Doch das Potenzial von Regolith geht über die Sauerstoffgewinnung hinaus. Nach der Abtrennung bleibt eine Mischung leitfähiger Metalllegierungen zurück. Während Unternehmen wie Space Copy und Luyten Regolith für den 3D-Druck von Baustrukturen untersuchen, verfolgt ein neues Projekt einen anderen Ansatz: Die metallreichen Rückstände sollen zu Tinte für gedruckte Elektronik und zu Pulver für den Druck größerer Bauteile weiterverarbeitet werden.
Metalysis, spezialisiert auf die Zerlegung von Regolith in seine Bestandteile, nutzt dafür ein patentiertes Verfahren namens Salzschmelz-Elektrolyse. Dabei wird ein Calciumchlorid-Elektrolyt auf 800 bis 1.000 °C erhitzt. Legt man eine elektrische Spannung an, wird der Sauerstoff aus dem Material gelöst, während Metalllegierungen zurückbleiben. Zusätzlich machen sich die Forschenden die magnetischen Eigenschaften des Regoliths zunutze.
Die Forschenden nutzen die magnetischen Eigenschaften des Regoliths.
„Die Technologie ist auf nahezu 50 Elemente des Periodensystems anwendbar und unabhängig vom Ausgangsmaterial. Sie kann also auch Regolith verarbeiten“, erklärt Dr. Ian Mellor, Geschäftsführer und Chefwissenschaftler bei Metalysis. „Unser aktueller Fokus auf der Erde liegt auf hochreinen Tantalpulvern und Aluminium-Scandium-Legierungen für die Elektronikindustrie.”
Vom Nebenprodukt zur druckbaren Technologie
Die nach der Sauerstoffgewinnung verbleibenden leitfähigen Rückstände werden an das Danish Technological Institute (DTI) weitergegeben, das die Leitung des Projekts übernimmt. Dort werden sie zu digital druckbaren Materialien weiterverarbeitet, etwa zu Tinte für gedruckte Elektronik oder zu Pulver für leitfähigen 3D-Druck.
Christian Dalsgaard, Senior Consultant am DTI, betont, dass diese Entwicklung „völlig neue Möglichkeiten für die Herstellung von Elektronik im Weltraum für künftige Raumfahrtmissionen“ eröffnet. Ziel ist es zu zeigen, dass entsauerstoffter, simulierter Regolith direkt auf dem Mond zur Herstellung von Bauteilen wie Antennen oder leitfähigen Leitungen genutzt werden kann.
Regolith eignet sich für die Herstellung gedruckter Elektronik
Logistische Hürden überwinden
Ein zentraler Treiber des Projekts sind die enormen Kosten und der Aufwand des Transports ins All. Wie Dalsgaard erklärt, werden für den Transport eines Kilogramms Nutzlast im Weltraum rund 15 Kilogramm Treibstoff benötigt. Konzepte der sogenannten In-Situ Resource Utilization (ISRU), also der Nutzung lokal verfügbarer Materialien auf Mond oder Mars, bieten hier einen entscheidenden Vorteil.
Die lokale Herstellung von Komponenten könnte zukünftige Missionen deutlich unabhängiger von Lieferketten auf der Erde machen. Das ist entscheidend für:
- die Wartung von Robotern,
- die Reparatur elektrischer Systeme in Habitaten,
- den Aufbau von Kommunikationsnetzen und
- die Anpassung wissenschaftlicher Instrumente direkt vor Ort.
Christian Dalsgaard, Senior Consultant am Danish Technological Institute
Ein Schritt in Richtung nachhaltige Forschung?
Das mit 155.000 Euro geförderte Proof-of-Concept-Projekt, unterstützt von großen Akteuren aus der Luft- und Raumfahrt sowie der Verteidigungsindustrie, gilt als wichtiger Schritt hin zu widerstandsfähiger, nachhaltiger Weltraumforschung. Der Nachweis, dass Regolith sowohl Sauerstoff liefert als auch als Rohstoff für funktionale elektronische Systeme dient, schafft die Grundlage für dauerhafte Stützpunkte auf Mond und Mars. Die Vision: Künftige Missionen sollen nicht nur überleben, sondern vor Ort bauen, reparieren und weiterentwickeln können – mit dem Material direkt unter ihren Füßen. Hier erfahren Sie mehr darüber.
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*Bild: Danish Technological Institute