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1噸月壤能生產超50千克水?美國曾要樣品!航天員能量餐被替代?

2024-08-25科學

中國最新科研成果:1噸月壤竟然能生產超50千克水!

中科院、哈工大和南大等高校和科研機構,透過對嫦娥五號月壤3年反復研究,發現可以透過高溫氧化還原反應方法生產水,有關這一成果的相關論文於8月22日發表於國際學術期刊【創新】。

這一成果意味著,未來月球科研站和空間站建設有了重要的設計依據。

月壤裏面的水是怎麽出來的?

說起來並不復雜,因為月壤礦物經過太陽風億萬年的輻照,儲存了大量氫。透過高溫加熱,氫可以和礦物中的鐵氧化物發生氧化還原反應,生成單質鐵和大量水。 尤其值得註意的是,當溫度升高至1000℃以上時,月壤將會熔化,反應生成的水將以水蒸氣的方式釋放出來。

1克月壤能產生51-76毫克水,也就是說,1噸月壤可產生大約51—76公斤水,相當於100多瓶500毫升的瓶裝水,幾乎能滿足50人一天的飲水量。

完成這項研究的樣本,正是來自2020年嫦娥五號探測器帶回的月球正面樣本。科學家們對月球樣本的深入研究,不斷重新整理著我們對月球的認知。

之前科學家們已經首次成功獲得嫦娥五號月壤中氦-3含量及提取溫度,如今,又發現了全新的利用月壤大量生產水的方法。氦-3是非常安全的熱核反應材料,透過搭建空間分裂核子反應爐電源,未來或授權以為月球基地提供能源,而月壤中水的提取,更為我們在月球「種菜」提供了便利。

讓人振奮的是,研究不同月球礦物時還發現,加熱月壤鈦鐵礦後,能產生大量單質鐵和水蒸氣氣泡。這一發現顛覆了我們對月球的傳統認知,原來月球礦物竟是名副其實的「蓄水池」。

關於月球農場,可以看我之前的文章【嫦娥六號月壤較黏稠有結塊!與建月球農場有關?】

這項研究成果究竟有多重要?

在地球上,水似乎取之不盡用之不竭,我們從不覺得水有多稀缺。然而在月球、火星等外星球上,水的存在形式並非我們能直接使用的液態水、冰或雪,需要一系列復雜操作才能釋放出來。

盡管在月球開發水資源過程復雜,但意義重大。我們大力探索月球,未來還要實施載人登月、建立月球科研站和基地,甚至開發月球資源帶回地球。 水,就是擺在我們面前的關鍵問題之一。從地球運輸水到月球,技術難度大且成本高昂。

如果能在月球上開發水資源,一旦實作「水自由」,我們不僅能獲得飲用水和生活用水,還能電解水製備氧氣和氫氣。

氧氣可供航天員呼吸,氫氣可作飛船、火箭推進劑,可謂一舉多得。所以,探尋水資源成為月球探測的首要任務之一。

我們從月壤中制出了水,美國又坐不住了!

過去嫦娥五號探測器去月球取樣時,NASA就表示希望分享成果。後來,NASA局長比爾納爾遜多次公開索要嫦娥五號帶回的樣本,聲稱要像當年美國分享阿波羅登月太空人帶回的樣本那樣。

嫦娥六號完成月球背面樣本取樣返回地球後,中國宣布歡迎各國申請研究嫦娥六號帶回的月球樣品。

比爾納爾遜對此表示「很高興」,還為美國科研人員申請樣本開綠燈,聲稱美方科學家和律師將共同參與程式,確保不違反「沃爾夫條款」。

美國的這種「又當又立」反復橫跳的行為,著實讓人無語!

當時訂立沃爾夫法案,是為了限制我們航天事業的發展,如今我們獨立搞出了空間站,又在探月工程上不斷取得成果,它又跳出來說分享月壤不違反法案。

這樣的態度,引發了眾多網友質疑阿波羅載人登月的真實性,畢竟美國據說已經有了380多公斤月球樣本,怎麽還對我們探測器帶回的樣本念念不忘呢?

不同探測器著陸點不同,帶回的樣本有很大差異,所以老美對我們的樣本展現出貪婪本性也不難理解。

尤其是眾所周知的嫦娥六號著陸點在月球背面,帶回地球的也是第一批來自月球背面的樣本,科研價值極高。CNN形容: 來自月球背面的巖石和土壤是「從未擁有過的東西」 不過,雖然我們歡迎各國科學家參與月球樣本研究,但美國不一定能拿到樣本。

中國官方此前也回應過,美國似乎忘了「沃爾夫條款」的存在,想拿到樣品,要先廢除這個東西。

有了水,月球上種菜或許問題不大了,如果建立了月球農場,那麽我們的航天員去執行更遠距離的航天任務時,補給就更便利了。

在這之前我們國家在航天員執行任務時,都會準備航天員能量餐,自從楊利偉乘坐神舟五號上天之後,每一次載人航天任務都會帶著這個食物。

航天員能量餐體積小易攜帶,保質期長無防腐劑,能夠快速補充能量,抗疲勞和持續供能,可以在航天員在艙外執行任務,或者返回地球時等待救援等情況下,起到重要作用。

今年探索月背的嫦娥六號開啟了月球探索的新紀元,月壤中水的提取讓人無比振奮!

你對中國未來的月球探索之路有哪些期待呢?歡迎在評論區留言討論!