科学家确定在月球和火星上建造的潜在溶剂

研究人员已经开始识别液体溶剂的过程，这些溶剂可能用于从月球和火星岩石的尘埃中提取必要的建筑材料。 这一发展是实现长期空间探索的关键组成部分。

潜在溶剂的发现

强大的溶剂，称为离子液体，是液态的盐。

“机器学习工作将我们从 20,000 英尺下降到 1,000 英尺的水平，”Banerjee 说。 “我们能够非常快速地选择大量离子液体，然后我们还可以科学地了解决定溶剂是否能够溶解材料的最重要因素。”

环境和效率问题

作为阿尔忒弥斯任务的一部分，美国宇航局资助了班纳吉的工作，希望将人类送回月球，然后送往更深的太空，前往火星和更远的地方。 但为了使这种长期任务成为可能，宇航员将不得不使用这些外星环境中的材料和资源，使用3D打印从月球或火星土壤中提取的基本元素来制造结构，工具或零件。

“对于NASA来说，未来几十年的原位资源利用是一件大事，”Banerjee说。 “否则，我们将需要从地球携带非常高的材料有效载荷。

必须以环保和节能的方式获取这些建筑材料。 开采元素的方法也不能使用水，这在月球上是没有的。

Banerjee的团队已经研究了十多年用于电池的离子液体，这可能是答案。

然而，在实验室中测试每个离子液体候选物既昂贵又耗时，因此研究人员在原子水平上使用机器学习和建模来缩小数十万候选物的范围。 他们寻找那些可能消化月球和火星物质，提取铝、镁和铁等重要元素，自我再生，并可能产生氧气或水作为副产品以帮助提供生命支持的人。

优化溶剂的选择

通过确定溶剂所需的卓越品质，研究人员能够找到大约六种非常强大的候选药物。 成功的重要因素包括构成盐的分子离子的大小、其表面电荷密度（即离子每单位面积的电荷）以及液体中离子的迁移率。

研究人员与科罗拉多大学的研究人员在另一项研究中合作，在实验室中测试了一些离子液体溶解化合物的能力。 他们希望最终建造一个实验室规模或中试规模的反应堆，并用月球风化层型材料测试良好的候选溶剂。