一吨月壤可产生50公斤以上的水!最新发现→

2024-08-26

嫦娥五号月壤在中国的研究有了新的发现。经过三年的深入研究和反复验证,中国科学院科研团队提出了一种全新的月壤大量生产水的方法。通过这种方法,一吨月壤将产生约51到76公斤的水,这有望为未来建设月球科研站和空间站提供重要的设计依据。


一吨月壤有望生产50公斤以上的水


依靠太阳能可以满足要求


探索水源是月球检测的首要任务之一,它是建设月球科研站和未来进行月球星际旅行、保障人类生存的关键资源。


据研究人员介绍,由于月球是一个高真空环境,即使有自然水,挥发速度也很快,所以月球处于非常缺水的状态。在这种情况下,直接从月球上获得水是非常困难的。


但是经过深入研究和反复验证,研究人员发现:


由于太阳风几亿年的辐照,月壤矿物储存了大量的氢气。


氢气加热到高温后,与矿物质中的铁氧化物发生氧化还原反应,产生单质铁和大量水分。


如果气温升至1000℃以上,月壤就会熔化,反应产生的水就会以水蒸气的形式释放出来。


通过各种实验技术分析,研究小组确定,1克月壤中大约可产生51至76mg水。根据这一计算,1吨月壤可产生约51至76公斤的水,相当于100多瓶500毫升的桶装水,基本上可满足50人每天的饮用水量。


通过对不同月球矿物的进一步研究,研究团队还发现,月壤钛铁矿可以同时产生大量单铁和水蒸气泡,被公认为月球“储水池”。


在月壤加热过程中,水和单质铁的形成过程以及各种主要矿物的含水量对比


专家指出,这种利用月壤原点制备水的方法,使用的能量不需要专门从地球上运输,而是可以通过太阳能满足要求。整个过程只产生铁、水和一些氧化物,简单、可行、干净、环保。


实现月壤造水还有多远?


通过实验,科学家们已经掌握了利用月壤原点制备水的方法,那么什么时候才能真正在月球上生产水呢?


中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员王军强表示,嫦娥八号发射后,最早可能会在2030年前发射一种验证性的研究设备,并在月球上进行一些实验。


专家指出,目前,研究团队正在设计和开发验证方案和设备。如果我们能在月球上成功准备大量的水,将为我们未来的月球和深空探索活动提供各种支持。


新策略:


一种“可行”的月球水源挖掘方案


基于上述研究结果,研究小组提出了一种可行的采掘和利用月球水源原点的策略。——


第一,用凹面镜聚焦太阳光,加热月壤,直到熔化。在加热过程中,月壤会与注入太阳风的氢气反应产生水、单铁和陶瓷玻璃。


采掘和利用加热月壤收集月球水原点的战略示意图


接着,产生的水蒸气冷凝并被收集在水箱里,这样可以满足月球上人类和各种动植物的饮用水需求。


然后,通过电分解水可以产生人类呼吸所需的氧气,以及氢气可以用作能量。


另外,铁可以用来制作永磁和软磁材料,为电力电子设备提供原材料。


熔化的月壤可以用来制作有榫卯结构的砖块,用来建造月球基地。


原题:“一吨月壤能产生50公斤以上的水!最新发现→》


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