ESPLORE (Elektrochemische nachhaltige Produktion von einheimischem Mondsauerstoff und Metallen aus REgolith oder Electrochemical Sustainable Production of indigenous Lunar Oxygen and metals from REgolith) ist ein gemeinsames Forschungsprojekt von Maana Electric SA und unserer Professur, finanziert durch den Luxemburger Nationalen Forschungsfonds (FNR) Stipendium 17671424 und Maana Electric SA.

In-Situ-Ressourcennutzung oder In-Situ Resource Utilization (ISRU) Technologien wurden als Schlüsselelement identifiziert, um eine nachhaltige Erforschung des Weltraums in großer Tiefe zu ermöglichen. Sauerstoff und Metalle könnten lokal aus planetarem Regolith gewonnen werden, um Materialien zu ersetzen, die andernfalls von der Erde benötigt würden. Dadurch ließen sich Startmassen und -kosten reduzieren. Schmelzsalzelektrolyse oder Molten Salt Electrolysis (MSE) ist eine vielversprechende ISRU-Technologie, die festen Regolith in einem Bad aus geschmolzenen Salzen bei Temperaturen nahe 1000 °C elektrochemisch reduziert. Obwohl MSE über eine umfangreiche industrielle Tradition in der Elektrolyse und Raffination von Metallen auf der Erde verfügt, ist die Technologieübertragung für einen zuverlässigen und nachhaltigen Betrieb auf der Mondoberfläche herausfordernd und bisher nicht demonstriert worden. Zu den entstehenden Herausforderungen gehören: die Verdampfung von Schmelzsalzen bei Exposition gegenüber der nahezu vakuumartigen Umgebung des Mondes, die Entwicklung inerter Anodenmaterialien mit niedrigen Korrosionsraten, die gasförmigen O₂ statt der herkömmlichen, verbrauchbaren Graphitanoden erzeugen, die gasförmiges CO/CO₂ freisetzen, sowie die Auswahl geeigneter Metall-Nachbehandlungstechniken, die die Entstehung von Abfallprodukten vermeiden und die Kathodenabnutzung minimieren.

Daher zielt dieses Forschungsprojekt darauf ab, terrestrische industrielle MSE-Techniken so anzupassen, dass sie zuverlässig und nachhaltig auf der Mondoberfläche betrieben werden können, wo strengere Anforderungen notwendig sind – bedingt durch die von Natur aus hohen Startkosten und die direkte Exposition gegenüber einer harschen Weltraumumgebung.

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