當前位置: 華文問答 > 科學

石頭裏面「榨」出來水?登月工程重大突破:可以從月壤當中提取水

2024-08-24科學

本文陳述內容皆有可靠信源,已贅述該篇文章結尾

沒想到啊!這一次居然是我們走在了前面,說實在的我們這進度實在是一環扣一環啊!先是連續幾次的成功采樣返回,雖然說量不大每次只有個幾斤月壤的數量。但是你還真別說,就這點數量我們就已經連續產出了大量的成果。 這兩天還有一個「猛料」爆了出來,我們的科學家已經找到了從「月球土」裏面,提取出來大量水的辦法![啤酒]

1

找到月球上的水源是探索地外的重要一步

其實我們都非常的清楚, 如果是真的想要搞一個有「實際價值」的月面站的話,一個繞不開的點就是各種各樣必備生存資源的問題 。特別是那些消耗比較大的基礎物資是肯定需要想辦法就地獲取的,不然的話如果全靠從地球上面攜帶,那估計多少經費都不夠用的。

只不過根據我們當前的研究路線,其實大體分為了兩種,第一種是直接尋找「水冰」。特別是那些位於基地的「陳年老冰」就是他們主要的目標,目前各個國家都有相關的勘探方案。 而第二種則是沒有把希望單純的放在尋找上面,而是「主動出擊」透過想辦法直接從腳下的「土」裏面搞出來水。

說實在的,在很長一段時間裏面,這兩方面都有很大的投入,大量的航天科學家們試驗了各種各樣的辦法,還發射了大量很先進的測繪儀器,其進行各種各樣的探究,事實上也取得了不少的成果,但同時也有很大的問題。 比如說第一種「找水」的思路,就發現即便是發現了水,但是這個開采也是大問題啊。

他們根據各種測繪的結果分析,發現主要的「固態水」儲存在極地裏面的「撞擊坑」當中。數量上確實不少,根據推算僅僅是北極地區的儲量估計就有個幾億噸,足夠使用很久很久了。但是既然是「極地」,那想必大家就知道是個什麽情況了。 那地方常年處於零下上百度的極端環境裏面,人和機器去了那裏,估計自身的狀態都夠嗆,更別說去開采了!

所以說想想也很清楚,這種方法看上去似乎比較的「簡單」,但是實際上可行性是一個非常大的問題。需要考慮的方面很多很多,除了開采機械抵禦超低溫的影響,還要考慮怎麽在那樣的環境下面建立補給站之類的, 說實在的這幾項沒有一個是簡單的,所以這種方案就一直停留在「探索」的階段。

相比較而言,另一方案就相對的有可行性一點,當然也只有一點點而已。說起來這個方案其實還和我們有關系,之前我們發現了土壤裏面可能是含有「水」的! 雖然理論上不是不可以提取,但是一次提取的量太少太少了,考慮成本太難繼續了!

2

試驗取得的重大突破

結果沒有想到,在大家都還以為突破會是遙遙無期的時候,直接傳來了這麽一個好訊息!簡單來說,這個發現其實最關鍵的地方, 其實是發現了月壤裏面部份成分當中,含有的大量的「氫」元素 ,這也是這個方案可行性的最大根據來源!雖然說做為一種非常廣泛存在的元素,但是它的作用卻非常的大, 而月球上的這些氫元素是從哪來的呢?很簡單,就是太陽!

在我們傳統的印象裏面,太陽讓我們能夠直觀感受到的, 都是「光和熱」這種相對而言比較「抽象」的概念 ,但這是因為我們有大氣層攔截住了很多的東西。實際上人家還會對外噴射一些物質,其中主要是以「粒子流」的形式存在 ,一般我們會稱之為「太陽風」 ,但是一般有自己大氣層保護的星球基本不會受到太大的影響。

但是我們都知道這條件它是沒有的,結果就是會被這些「粒子流」,直接轟擊在了表面。然後其中一部份都會被「彈射」到宇宙空間當中,但是其中剩下的一部份就會和地表的那些元素結合在一起,形成各種各樣的成分。 而我們都知道,原理層面上來講的話,只需要有氫和氧就可以源源不斷的合成水,只不過在過去的時候這個方法有一個重要問題。

那就是「含量」的問題,畢竟只有有足夠的價值,這個方案才有實際的意義。但是之間檢測的數據一直顯示,即便是這種可能性理論上存在,但是過去的研究發現,可能得10噸月壤裏面,勉強可以提取出來2-3斤水。 考慮到成本問題,沒準比從地球送上去的代價還要高,實在是沒啥可行性! 而我們這一次的發現,其實就是徹底的逆轉了這個問題。

我們的研究人員透過調查發現,雖然說整體上來看的話含量確實不算高,但是他們發現有一種特殊的結構卻是一個特例,那就是第一種特殊的礦物,一般我們稱之為「鈦鐵礦」。 這種礦物因為其特殊的結構,天然的就可以存留更多的「氫」在裏面 ,最關鍵的是東西算是其「主要礦物」之一,分布的還是非常廣的, 所以說這一個個礦石其實就是「儲水池」。

最關鍵的是這東西不僅僅是數量非常大,而且提煉的方法也非常的簡單。有多簡單呢?我就這麽說吧只要知道的以後,恐怕一個中學生水平都能想明白。原理上只需要先從地表采集這些「鈦鐵礦」, 然後在一個密閉的容器中把這些收集來的材料加熱到一千度左右,一段時間以後就會反應,置換出來水,鐵以及二氧化鈦陶瓷等原材料。

這還不是最「炸裂」的部份,因為公開的成果顯示,一噸就可以提取出來大概一百多斤。這產量,跟前面提到的那個情況相比,完全就不是一個量級的!人多吃飯多,糧食是問題的關鍵。水電有了還要搞清楚有沒有二氧化碳來源和月壤能不能種植作物,如果能解決這個問題人類就肯定可以在月球長期居住。

參考資料:

上觀新聞 - 2024.08.23【嫦娥五號月壤研究再獲新發現 中國科學家發現月壤生產大量水的新方法】

第一財經 - 2024.08.22【中國已經開始考慮月球基建了?最快2030年!】

大象新聞 - 2024.08.23【中國要在月球搞基建!美國急欲統一「月球計時」|新聞眼】

新華網 - 2018.08.26【美科學家首次發現月球兩極存在水冰】