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挖掘月球可能很快就会成为现实
2019年03月13日    阅读量:130    新闻来源:中国机械网 okmao.com  |  投稿

行星地质学家Paul K Byrne说,预期月球生活正在推动工程和实验工作,以确定如何有效地使用月球材料来支持人类探索。


北卡罗莱纳州:如果你在瞬间被运到月球上,你肯定会迅速死亡。 


那是因为没有大气层,表面温度从烘烤130摄氏度到骨冷却零下170摄氏度不等中国机械网okmao.com。如果缺乏空气或可怕的热量或寒冷不会杀死你,那么微陨石轰击或太阳辐射就会。从各方面来看,月亮并不是一个好客的地方。


然而,如果人类要探索月球,并且有可能在某一天生活在那里,我们将需要学习如何应对这些充满挑战的环境条件。 


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我们需要栖息地,空气,食物和能源,以及向地球和其他目的地发射火箭的燃料。这意味着我们需要资源来满足这些要求。 


我们可以从地球带来它们 - 这是一个昂贵的命题 - 或者我们需要利用月球本身的资源。这就是“现场资源利用”或ISRU的概念所在。


使用月球材料的基础是在月球上建立临时或甚至永久性人类住区的愿望 - 这样做有很多好处。 


例如,月球基地或殖民地可以为更远的目的地(包括火星)的任务提供宝贵的训练和准备。 


正如国际空间站的情况一样,开发和利用月球资源可能会产生大量可能对地球有用的创新和奇特技术。


作为一名行星地质学家,我对其他世界的成就着迷,以及我们可以从中学到关于我们自己星球的形成和演化的经验教训。因为有一天我希望亲自登陆月球,我特别感兴趣的是如何利用那里的资源让人类探索太阳系尽可能经济。


原地资源利用


ISRU听起来像科幻小说,目前它主要是。这个概念涉及从月球表面和内部识别,提取和处理材料,并将其转化为有用的东西:用于呼吸,电力,建筑材料甚至火箭燃料的氧气。


许多国家再次表达了重返月球的愿望。美国国家航空航天局有很多计划这样做,中国在1月份登上了一个月球探测器,并且现在有一个活跃的火星车,其他许多国家都把它们的目标放在了月球任务上。使用已经存在于月球上的材料的必要性变得更加紧迫。



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预期月球生活正在推动工程和实验工作,以确定如何有效地使用月球材料来支持人类探索。 


例如,欧洲航天局计划于2022年在月球南极登陆一艘航天器,在地表下钻探寻找水冰和其他化学物质。该工艺将采用一种研究仪器,旨在从月球土壤或风化土中获取水分。


甚至有人讨论过最终采矿和运回地球的氦-3锁定在月球风化层中。氦-3(氦的非放射性同位素)可用作聚变反应堆的燃料,以极低的环境成本产生大量能量 - 尽管尚未证明聚变作为动力源,以及可提取氦的体积-3是未知的。 


尽管如此,尽管月球ISRU的真实成本和收益仍有待观察,但没有理由认为目前对月球采矿的巨大兴趣不会持续下去。


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值得注意的是,月球可能不是开采其他有价值金属(如金,铂或稀土元素)的特别合适的目的地。这是因为区分过程,其中当行星体部分或几乎完全熔化时,相对较重的材料下沉并且较轻的材料上升。


如果你摇动装满沙子和水的试管,基本上就是这样。 


起初,一切都混合在一起,但随后沙子最终从液体中分离出来并沉到管子的底部。就像地球一样,月球的重金属和贵重金属的大部分库存都可能位于地幔甚至核心的深处,在那里它们基本上是不可能进入的。 


实际上,这是因为像小行星这样的小型物体通常不会发生分化,因此它们是矿物勘探和开采的有希望的目标。


月球形成


事实上,月球在行星科学中占有特殊的地位,因为它是太阳系中人类踏足的唯一其他物体。 


20世纪60年代和70年代的美国宇航局阿波罗计划共有12名宇航员在地面上行走,弹跳和漫游。他们带回来的岩石样本和他们留在那里的实验使我们不仅能够更好地了解我们的月球,而且能够更好地了解行星的形成方式,而不是其他方式。


 宇航员Alan L. Bean拥有一个装满月球土壤的特殊环境样品容器

在1969年11月19日美国宇航局的讲义照片中,宇航员艾伦·比恩(Alan L. Bean)持有一个特殊环境样本容器,里面装满了阿波罗12号任务期间收集的月球土壤。(图片:REUTERS / NASA /路透社讲义)


在接下来的几十年里,科学家们从这些任务和其他任务中学到了很多关于月球的知识。我们发现最近的邻居可能是原始地球和火星大小物体之间的巨大撞击的结果,而不是像太阳系中的行星那样从尘埃和冰云中生长。 


那次碰撞喷出了大量碎片,其中一些碎片随后聚集在月球上。通过对月球样本的分析,先进的计算机建模以及与太阳系中其他行星的比较,我们从许多其他事物中了解到,在这个和其他行星系统的早期,巨大的影响可能是规则,而不是例外。


对月球进行科学研究将大大增加我们对天然卫星如何形成的理解,以及在地表和地表内运行的过程使其看起来如此。


未来几十年将迎来一个新的月球探测时代的承诺,人类可以通过提取和利用月球的自然资源在那里生活很长一段时间。 


通过稳定,坚定的努力,月亮不仅可以成为未来探险家的家园,而且是完美的踏脚石,可以让我们进行下一次巨大的飞跃。


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