如何同时从月球上开采水和金属

随着太空探索开始着重于着陆在太阳系其他物体表面上，实地资源利用(ISRU)变得越来越受欢迎。ISRU专注于用在被勘探现场容易获得的材料制造支持勘探任务所需的物品，例如新世界的欧洲探险家用他们在那发现的木头建造独木舟。

最近，美国宇航局高级概念研究所(NIAC)已开始更密切地研究各种ISRU项目，这是其“第一期研究员”计划的一部分。德克萨斯大学埃尔帕索分校的阿米莉亚·格里格(Amelia Grieg)领导的选定项目之一是一种采矿技术，该技术可使勘探人员同时挖掘水，金属和其他有用材料。

ISRU的大多数计划都将重点放在用水上，因为这对许多勘探工作都很重要。但是，这些方案通常会丢弃收集来的剩余材料以收集水。拟议的新计划的重点是使用一种新型的采矿方式来提取水以及在水开采过程中可能会提取的任何多余材料。

该过程使用一种称为烧蚀电弧采矿的新颖技术。在此迭代中，电弧采矿涉及在两个电极之间产生电弧，该电弧会将与之接触的任何物质破碎成电离的粒子。然后，将这些电离的粒子通过一系列电场引导到捕获室中，并在其中容纳类似类型的其他离子。

使用电而不是热消融的概念可提供更高的颗粒通量，从而使采矿过程进行得更快。然而，在月球几乎不存在的大气层中产生电弧需要大量的电源。任何这样的系统都必须具有适度的体积，但这不一定是全金属和水采矿系统的取消资格。

作为NIAC计划的一部分，Grieg博士及其团队将专注于定义一个系统，该系统每年可收获10,000公斤的水。但是，任何此类系统都必须与替代采矿系统进行比较，而格里格博士计划做到这一点。