專利名稱：來自風(fēng)化層的氣體和液體回收的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文公開的主題涉及資源回收。更特別地，本公開涉及從風(fēng)化層回收氣體和液體資源。
背景技術(shù)：
風(fēng)化層是覆蓋堅固巖石的一層松散的各種材料。其包括灰塵、土壤、破碎巖石以及其他相關(guān)材料，并且存在于地球、月球、一些小行星以及其他行星上。將燃料和其他資源運輸?shù)街T如月球之類的地點以便在月球上使用和/或用于返程到地球，這總體上增加了承載資源的飛船和航天飛行的質(zhì)量和復(fù)雜性，其很大程度上考慮資源的存儲和搬運問題。從例如月球的風(fēng)化層表面提取氣體和/或液體資源以供現(xiàn)場使用的系統(tǒng)和方法是所期望的，來使得航天飛行能夠更快或者使得航天飛行能夠運輸更多設(shè)備而不是通常要運輸?shù)娜剂匣蚱渌Y源。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種資源回收系統(tǒng)包括捕捉容器，其限定期望表面和捕捉容器的內(nèi)部之間的捕捉容積。一個或多個打孔裝置位于捕捉容器中，構(gòu)造成從期望表面中的至少一個孔挖出土壤。一個或多個能量發(fā)射器構(gòu)造成將能量引導(dǎo)朝向被挖出的土壤以加熱被挖出的土壤，由此釋放一種或多種化合物。捕捉容器構(gòu)造成捕捉從被挖出的土壤釋放的氣體和/或液體化合物。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，一種從土壤提取資源的方法，包括用捕捉容器覆蓋期望表面，捕捉容器限定期望表面和捕捉容器的內(nèi)部之間的捕捉容積。土壤被從期望表面中的孔挖出到捕捉容積中。被挖出的土壤經(jīng)由一個或多個能量發(fā)射器被加熱，由此釋放一種或多種化合物到捕捉容積中。這些和其他的優(yōu)點和特征將從下面的描述并結(jié)合附圖而變得更加明顯。


被視為發(fā)明的本主題在說明書的結(jié)論部分的權(quán)利要求中尤其被指出并清楚地被要求。本發(fā)明的前述的和其他特征及優(yōu)點將從下面的詳細(xì)描述并結(jié)合附圖而變得直觀，附圖中
圖1是資源回收系統(tǒng)的實施例的示意圖。所述詳細(xì)描述參照附圖以示例的方式闡述了本發(fā)明的實施例，連同優(yōu)點和特征。
具體實施例方式圖1中所示的是資源回收系統(tǒng)10的實施例。系統(tǒng)10位于例如地球、月球、小行星或其他行星上的期望的風(fēng)化層表面12處。捕捉容器14被放置在表面12上，限定了表面12 和捕捉容器14的內(nèi)部之間的捕捉容積30，將要在該表面12上搜尋資源。在一些實施例中，捕捉容器14或者通過容器14的柔性或者通過諸如密封的其他手段來配合到表面12，以控制被回收的資源從捕捉容器14的內(nèi)部16泄漏出來。一個或多個打孔裝置18 (例如土螺鉆、尖釘、桿、沖擊機)位于捕捉容器14的內(nèi)部中。雖然圖1中僅示出一個打孔裝置18，但應(yīng)當(dāng)意識到，也可采用其他數(shù)量的打孔裝置18 (例如2個、3個或4個，或者更多打孔裝置18)以提高將資源回收到捕捉容器14中的速度。 打孔裝置18被用于在表面12中形成孔20并且從孔20將被挖出的土壤22移到表面12。一個或多個能量發(fā)射器M位于捕捉容器14中。發(fā)射器M可以例如是微波發(fā)射器或集中太陽能發(fā)射器。由發(fā)射器M發(fā)射的能量26被導(dǎo)引朝向被挖出的土壤22，由此加熱被挖出的土壤22。對被挖出的土壤22的加熱使得被挖出的土壤22中的期望資源和/或化合物以氣體和/或液體的形式釋放出來進入捕捉容器14。收集裝置觀將資源從捕捉容器14移走以便根據(jù)需要進一步處理。收集裝置觀可以例如是冷卻板、蒸餾器、渦輪泵或其他收集裝置觀。此外，在一些實施例中，系統(tǒng)10被布置在可移動結(jié)構(gòu)(例如推車32)上，從而當(dāng)在一個地點完成了資源的搜尋時，系統(tǒng)10可容易地移動到第二地點，以便進行另外的資源搜尋和回收。盡管僅結(jié)合有限數(shù)量的實施例詳細(xì)介紹了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)易于理解的是，本發(fā)明不限于這些公開的實施例。相反，本發(fā)明可被修改以包括此前未描述的任何數(shù)量的變化、變更、置換或等同的布置，但其與本發(fā)明的精神和范圍相一致。另外，盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的不同實施例，但應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的這些方面可僅包括所描述實施例中的一些。相應(yīng)地，本發(fā)明不應(yīng)被視為受到前述描述的限制，而是僅受到所附權(quán)利要求的范圍的限制。
權(quán)利要求
1.一種資源回收系統(tǒng)，包括捕捉容器，其限定期望表面和所述捕捉容器的內(nèi)部之間的捕捉容積； 一個或多個打孔裝置，其布置在所述捕捉容器中，構(gòu)造成從所述期望表面中的至少一個孔挖出土壤；和一個或多個能量發(fā)射器，其構(gòu)造成將能量引導(dǎo)朝向被挖出的土壤以加熱被挖出的土壤，由此釋放一種或多種化合物；其中，所述捕捉容器構(gòu)造成捕捉從被挖出的土壤釋放的氣體和/或液體化合物。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述一個或多個打孔裝置是一個或多個土螺鉆。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述一個或多個打孔裝置是一個或多個尖釘、桿或沖擊機。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述一個或多個能量發(fā)射器是一個或多個微波發(fā)射器。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述一個或多個能量發(fā)射器是一個或多個太陽能發(fā)射器。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括收集裝置，以將所述化合物從所述捕捉容器移走。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述收集裝置是冷卻板、蒸餾器或渦輪泵之一。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述化合物處于液體或氣體形式。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述期望表面包括風(fēng)化層。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)被固定到可移動推車。
11.一種從土壤提取資源的方法，包括用捕捉容器覆蓋期望表面，所述捕捉容器限定所述期望表面和所述捕捉容器的內(nèi)部之間的捕捉容積；從所述期望表面中的孔挖出土壤到所述捕捉容積中；和經(jīng)由一個或多個能量發(fā)射器加熱被挖出的土壤，由此釋放一種或多種化合物到所述捕捉容積中。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括經(jīng)由收集裝置將所述化合物從所述捕捉容積移走。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述收集裝置是冷卻板、蒸餾器或渦輪泵之一。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括經(jīng)由土螺鉆從所述孔挖出土壤。
15.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括經(jīng)由一個或多個微波發(fā)射器加熱被挖出的土壤。
16.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括經(jīng)由一個或多個太陽能發(fā)射器加熱被挖出的土壤。
17.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述化合物處于液體或氣體形式。
18.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述期望表面包括風(fēng)化層。
全文摘要
本發(fā)明涉及來自風(fēng)化層的氣體和液體回收，具體地，一種資源回收系統(tǒng)包括位于期望表面處的捕捉容器，其限定該表面和捕捉容器的內(nèi)部之間的捕捉容積。一個或多個打孔裝置構(gòu)造成從該表面中的至少一個孔挖出土壤。一個或多個能量發(fā)射器將能量引導(dǎo)朝向被挖出的土壤以加熱被挖出的土壤，由此釋放一種或多種化合物。捕捉容器構(gòu)造成捕捉從被挖出的土壤釋放的氣體和/或液體化合物。一種從土壤提取資源的方法包括用捕捉容器覆蓋期望表面，捕捉容器限定期望表面和捕捉容器的內(nèi)部之間的捕捉容積。土壤被從期望表面中的孔挖出到捕捉容積中。被挖出的土壤經(jīng)由一個或多個能量發(fā)射器被加熱，由此釋放一種或多種化合物到捕捉容積中。
文檔編號B64G4/00GK102530273SQ20111042931
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
發(fā)明者A.J.齊爾默, 呂承頤 申請人:哈米爾頓森德斯特蘭德公司