為啥大國爭先研究月球土壤?除了能源還有月球基地建設

2020-12-05 達莉婭的奇幻屋

1.能源

與受磁場保護的地球不同,月球被太陽風轟炸並產生大量的氦-3(He-3)。人們認為,這種氫的同位素可以在聚變反應堆中提供更安全的核能,因為它不具有放射性,不會產生危險的廢物。

阿波羅計劃的地質學家哈裡森·施密特(Harrison Schmidt)曾多次提出氦-3開採的論點,而威斯康星大學麥迪遜分校的傑拉爾德·庫爾辛斯基則是另一個主要支持者。月球上氦-3的含量大約在500萬噸,而100噸氦-3就可以支撐地球一年所有電力消耗。

人們是要把這些能源運回地球嗎?不,未來人類是要在月球上建立月球基地,一方面在月球上搞科研,另一方面將月球作為太空中轉站和補給站,前往火星或者更遙遠的星球,這些都需要大量的能源供應,因此開採月球能源是基地建設的先決條件。

2. 月球基地建設

建立月球基地將是我們探索太陽系的步驟之一,但未來太空人在月球的生存取決於能否獲得可靠的能源供應。歐洲航天局的一項發現與研究探索了如何利用月球表面的灰塵、土壤和巖石儲存熱量並為未來的太空人和登陸器提供電力。

用今天的技術,人類到達月球表面幾乎沒有困難,但是帶上我們需要的所有材料是昂貴的,甚至是不可能的,特別是如果我們想要停留幾個月以上。對於可持續的、長期的勘探,我們應該轉而關注目的地可用的月球資源。作為這項努力的一部分,NASA航空局最近支持航空航天專家 Azimut Space (原 Sonaca Space)研究是否有可能利用月球表面的風化層製造「熱能儲存磚」。

「阿波羅太空人帶回了少量的月球巖石,使我們能夠在地球上製造非常類似的『假』月球風化層。」歐洲航天局和機器人探索理事會的艾丹 · 考利解釋說。「在這項研究中,我們使用了性能與月球巖石相當的地球巖石,將其粉碎成粉末,直到這些顆粒與月球風化層中的顆粒大小相匹配。」在把這種粉末製成磚之後,研究小組將熱量注入到他們模擬的月球風化層中,看看它能夠儲存多少熱量。他們還將其連接到熱機上,利用其中儲存的能量發電。

來自 Azimut Space 的項目經理盧卡塞洛蒂解釋說: 「任何基於月球的技術都將面臨難以置信的嚴酷條件,長夜漫漫,氣溫從零下173攝氏度到127攝氏度,氣壓極低。」。「我們儘可能地模仿這些條件,為我們的磚塊創造一個類似月球的環境。」

由於模擬的風化層運作良好,研究小組接下來希望提高這一過程的效率,並進一步擴大規模,以進一步調查風化層磚是否能夠產生所需的能量。

使用月球當地材料有助於人類進行可持續的、永久性的探索,從而提高人類進入太空的安全性和方便性。月球表面的風化層不僅可以用來儲存熱量和發電,也可以用來建造未來的棲息地,作為氧氣或礦物質的來源,甚至可以用來製造日常物品,如工具。

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  • 完美能源氦-3,地球只有半噸可用,月球卻有百萬噸,我國已在行動
    是啊,科學家們也這麼想,很多國家的領導層也這麼想,而且也早有人預言,因為氦-3具有的能源優勢,將來的月球或成為世界各國爭奪的能源「波斯灣」。那麼為啥還不見人類在這方面有所行動呢?主要的原因實際上是對現階段的人類來說開採月球能源還是一個很難做到的事情,首先人類必須先在月球上建立人類能居住的基地,再把很多開採設備弄到月球上,而且還必須保障地球與月球之間的人與貨物的來回運輸,這需要很多大推力火箭把各種東西發射到月球,也需要從月球把東西發射回來,其他各方面的技術也需要很成熟才行。
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    那麼問題來了,美國可是已經登陸過月球,並取過土回來的國家,為啥還要厚著臉皮管咱中國要呢?這月球土壤到底有啥用?全球無數科學家為何要費那麼多功夫去研究它?在此筆者只想說:月球土壤的珍貴程度可大了去了!首先,月球土壤中包含大量信息,比如太陽系早期演化的歷史記錄;月巖和月壤的宇宙線暴露與輻照歷史;小天體和微隕石撞擊月球的歷史記錄,從而推斷出地球遭受撞擊的歷史,而這些信息,不過是月壤裡的冰山一角。
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    在2019年的時候,我們也看到印度,以色列等國先後發射探測器登陸,但是最終都失敗了,從這裡也可以看得出來,登陸月球的困難還是不少。那人類有希望建設月球基地嗎?很明顯,要建立月球基地如今可以說比登月困難很多,在現有的基礎之上,我們還沒有找到任何一樣東西可以適用於月球基地的建設,更加別說建立基地了。
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    未來月球基地及太陽能發電廠示意圖研究表明,大約50年後,人類目前廣泛使用的傳統能源煤、石油和天然氣將面臨嚴重短缺的局面。而月球以其獨特的環境特徵、貯存豐富的清潔能源,成為人類尋找地外能源的首選目標。在月球上建太陽能發電廠由於月球表面幾乎沒有大氣,太陽輻射可以長驅直入。計算表明,每年到達月球範圍內的太陽光輻射能量大約為12萬億千瓦,相當於目前地球上一年消耗的各種能源所產生的總能量的2.5萬倍。
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    來源:金十數據據外媒報導,俄羅斯正與中國攜手合作,在太空探索、資源開發等領域開展新項目,包括建造月球基地和開發第二條俄羅斯通往中國的天然氣通道。太空一直是各國爭先探索的領域,據悉,美國航天局(NASA)於27日首次用載人版「龍」飛船將兩名美國太空人送入國際空間站,取得關鍵性成功。此前,NASA宣布的關於月球探索國際合作的「阿爾忒彌斯協定」中,要求NASA及其合作夥伴開展活動的地點周圍建立「安全區」,且有開採和利用月球資源的權利。