航天新目標,氧氣哪裡找?月球可能有答案
2023-04-01 05:31:20 2
許多國家認為這十年是人類重返月球並長時間停留在月球上的十年。但是在去月球之前,我們需要考慮很多事情。最明顯的項目是透氣空氣體。空氣體可以從地球帶到月球,並在月球上循環利用。但是最好的,我們最好的選擇是直接在月球上製造氧氣。
為了實現這一目標,歐洲航天局在荷蘭的歐洲研究和技術中心(ESTEC)開設了一個新的實驗室。根據貝絲·洛馬斯的博士研究,該團隊正在探索如何直接準確地獲得月球表面所需的元素。
月球土壤,也被稱為地表碎片,富含氧原子。氧氣佔土壤重量的40-45%,並且是表面碎片含量最高的元素。氧原子以氧離子的形式形成礦物或玻璃,因此不容易獲得氧離子。實驗室的實驗將為月球上的實踐打下堅實的基礎。
表面碎片中的氧和金屬
洛馬斯在一份聲明中說:「有了我們自己的設備,我們可以更集中地生產氧氣,並使用質譜儀來測量從地表碎片中提取的氧氣的重量。」。「在月球表面可以找到的資源和提取的氧氣顯然對未來人類在月球上的居住非常有用,無論是在月球表面呼吸還是製造火箭燃料。」
提取氧氣的方法是利用熔巖電解。將950℃的熔融氯化鈣放入金屬筐中。熔巖導電,所以每端可以放置一個電極。表面碎片不會在這個籃子裡融化,但會產生重要的化學反應。氧原子被釋放並輸送到正極。
月塵提取氧氣
剩餘的土壤將被轉化成合金。其中一些對永久月球基地非常有用。因為即使以最快的速度,地球離月球仍有幾天的距離,所以需要一個廢物少的提取過程。雖然我們還沒有掌握這項技術,但歐洲空局的科學團隊已經準備好接受這一挑戰。
「我們現在有實驗設施,下一步將繼續對這些設施進行微調。例如,逐漸降低工作溫度,最後設計一個可以在月球上發射和運行的系統。」歐洲空局的研究員亞歷山大·莫裡斯說。
近年來,歐洲已經討論了在2035年左右建立永久月球基地的計劃。月球南極有洞穴和冰沉積物,這是歐盟+局考慮的位置之一。
月球南極
月壤:
月球土壤是月球表面碎片的一小部分,不同於地球土壤。月球土壤的物理性質主要是由玄武巖和斜長巖的分解引起的,而隕石、來自太陽的離子以及太空對月球表面的持續撞擊導致了玄武巖和斜長巖的分解。這是一個風化過程,顆粒逐漸磨損變小。這種現象與地球土壤的形成方式有著根本的不同。地球的土壤離不開氧分子(O2)、溼度、大氣運動(風)和各種生物的幫助。有些人認為「土壤」的定義包括有機生物,而月球不包括。但是月球科學家都忽略了這一差異。
陳悅
月球土壤通常與月球表面碎片相同,但月球土壤僅代表表面碎片的一小部分,由直徑為1釐米或更小的顆粒組成。月球塵埃通常包含比月球土壤更小的顆粒。雖然月球塵埃的粒子大小沒有正式的定義,但一些組織將其定義為直徑小於50微米的粒子,而其他組織將其定義為直徑小於10微米的粒子。
相關知識
月塵也被稱為月壤。月球表面的粉末塵埃,粒徑小於1毫米,含有玻璃球或碎片、斜長石、單斜輝石、鈦鐵礦、橄欖石、菱鐵礦、天然鐵碎片和直徑小於1毫米的球形鎳鐵,有時還含有少量鱗石英、方石英、尖晶石等。
玻璃在月球塵埃中佔很大比例,它的成分變化很大,這是巖石或礦物被隕石撞擊熔化並迅速冷卻的結果。根據其形態特徵,可分為三類:葡萄狀、多孔、球形深綠色碎片;蒼白或無色,或罕見的棕色、黃色和橙色碎片;球形、橢圓形、啞鈴形和水滴形物體(大多小於0.2毫米),顏色從紅色、棕色到綠色和黃色不等。化學成分中二氧化鈦的含量相對較低,二氧化矽、氧化鉀和五氧化二磷的含量相對較高。月塵中玻璃的含量相對較低,尤其是球形玻璃。月球表面的塵埃非常稀薄,平均1毫米,甚至沒有。它在月海地區和月亮坑更厚。月球塵埃的導熱率非常低。大多數月球塵埃被認為是由隕石撞擊造成的,而少數人認為是由火山灰產生的。
作者:阿爾弗雷多·卡皮內蒂
財政年度:MJR
如果有任何侵犯相關內容,請聯繫作者在30天內刪除它。
複製也需要授權,應該注意保持完整性和指出來源。