«На этом этапе мы начинаем процесс, называемый «обогащением», — что просто означает концентрирование минерального содержания в руде. Это также позволит извлечь более стойкие летучие вещества. Я начинаю с того, что нагнетаю в сосуд чистый водород…»
Частицы в сосуде яростно закружились.
«…и поднимаю температуру до 800 градусов Цельсия».
Порошок в сосуде снова начал закручиваться.
«Последние извлечённые здесь летучие вещества включают водород, углекислый газ, серу, азот, углеводороды, хлор, серную кислоту, соляную кислоту — а также аминокислоты; органические соединения, которые окажутся полезными. Я удаляю всё это для последующей фильтрации».
К этому моменту сосуд высокого давления на экране представлял собой оранжевое, вращающееся облако газа и частиц. Цукада оставила его в таком состоянии на несколько минут, затем температура упала, а сосуд снова быстро завращался — извлекая газовую смесь посредством центробежной силы. Когда стенки перестали вращаться, материала осталось значительно меньше, и некоторые частицы теперь имели металлический блеск.
«Масса реголита теперь составляет 42,13 килограмма — примерно половину от начальной. Мы проводили нагрев в атмосфере водорода, чтобы позволить органическим молекулам прореагировать с магнетитом в руде. Это высвободило два очень полезных газа — угарный газ и углекислый газ, — но обратите внимание, что это также дало так называемый «свободный металл» — концентрированное железо, которое вы видите поблёскивающим в порошке».
Тай изучал экран. Материал в сосуде сильно отличался от серой астероидной пыли, с которой они начинали.
«То, что мы имеем сейчас, — это нелетучий остаток, примерно на треть состоящий из железо-никель-кобальтового сплава, который нам нужно дополнительно очистить путём кислотного выщелачивания…»
На экране в сосуд впрыскивались капли жидкости; они немедленно вступали в реакцию с порошком, бурно пузырясь. Температура снова поднялась до нескольких сотен градусов Цельсия, а сосуд начал вращаться, прижимая порошок к стенкам, пока реакция ускорялась.
«Мы можем использовать кислоты, полученные на предыдущих этапах процесса очистки, чтобы сделать этот процесс устойчивым в долгосрочной перспективе. Реакции, которые вы наблюдаете, извлекают фосфор, натрий, калий, кальций и магний — всё это нам пригодится.»
Реакция на экране продолжалась, пока сосуд не начал наполняться дымом.
«Белые пары указывают на то, что процесс близится к завершению, и мы снова фильтруем и сохраняем эти соединения для дальнейшей очистки.»
Через некоторое время сосуд перестал вращаться.
«Всё, что осталось от исходного реголита, — это порошкообразные чёрные металлы и силикаты. Мы могли бы расплавить это, но доменная печь — плохая идея на космическом корабле. К тому же плавка требует огромного количества энергии. К счастью, есть другой способ…»
Температура в сосуде резко упала до 100 градусов Цельсия.
«Газовая карбонильная экстракция предполагает превращение металла в газ.»
На экране порошок снова закрутился, а давление в сосуде возросло до 2 атмосфер.
«Наш образец руды содержит три ключевых металла — железо, никель и кобальт, — связанных друг с другом. Однако когда мы вводим в камеру угарный газ при определённых давлении и температуре, металлы в руде начинают трансформироваться. Первым реагирует никель, соединяясь с четырьмя молекулами угарного газа и образуя тетракарбонил никеля — высокотоксичный газ.»
Давление в сосуде медленно возрастало.
«По мере повышения температуры и давления следующим реагирует железо в руде, соединяясь с пятью молекулами угарного газа и превращаясь в пентакарбонил железа — ещё один впечатляюще токсичный газ.»
Температура в сосуде поднялась ещё выше, до 200 градусов, а давление — до 10 атмосфер.
«И теперь кобальт соединяется с восемью молекулами угарного газа, превращаясь в газообразный октакарбонил дикобальта — ещё один токсичный газ.»
Затем сосуд начал быстро вращаться, извлекая карбонильные газы из камеры, и примерно через минуту цикл центрифугирования замедлился и остановился. Теперь в камере парил лишь песчаный порошок — менее четверти от исходного образца реголита.
«Остаётся безвредный силикатный остаток. Мы можем упаковать его в контейнеры для использования в качестве радиационной защиты. Однако в ближайшие годы мы, возможно, сумеем экономически выгодно извлечь из него небольшие количества металлов платиновой группы или синтезировать кремний, стекло или другие полезные соединения.»