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中國揭秘月球之水如何“天上”來(5)

2024-09-04 02:22:33北京日報

月球的冰資源主要集中在極區,難以在全月麵廣泛開采。所以,通過化學反應製造水,特別是鈦鐵礦的加氫還原製水,逐漸成為最具可行性和通用性的月麵原位水補給方案。幾十年來,美國航天局和歐洲空間局均進行過研究嚐試,分別對鈦鐵礦、輝石、橄欖石樣品、模擬月壤、玻璃質樣品和月壤樣品加氫還原製水,再從生成的水電解製氧。不過,這些方案中所用的氫均是外源性的,依然需要從地球運輸。而我國科研團隊此次的新發現表明,氫本身就存在於月壤內部,即可以利用“內源性”氫,因此這一研究成果確屬極具革命性的重大突破。

(4)月球水資源開采已提上日程

如今,基於已有的月球水資源勘探和製備研究,世界各國科研機構提出了月球水資源原位獲取的多種實施方案。無論是提取現成的水分子還是化學合成,都需要高溫熱源。月麵具有豐富的太陽能資源,各種方案均采用了凹麵鏡或菲涅爾透鏡彙聚太陽光的方式,來實現這一熱源。在機械設備上,還有密閉帳篷、傳送帶式、鑽杆式、旋耕式等多種月壤采集方案。

未來,月球科研站的選址緯度會成為選擇采水技術的主要依據。比如,在緯度較高的月球兩極地區,永久陰影區分布較廣,冰資源相對豐富,可優先發展冰資源提取的技術手段。在難以找到永久陰影區的中低緯度地區,陽光和太陽風更為強烈,則更適合發展月壤氫還原製水技術,以解決月麵長期駐留的水資源補給需求。

月壤的原位開采、運輸和礦物富集是月麵原位水資源獲取規模化應用的重要基礎。而極區含冰月壤的高效鑽取及運輸,還有待進一步探索高效的技術方法和充分實驗。此外,鈦鐵礦作為月壤氫還原製水的主要原材料,其采礦分選技術難題尚需突破。

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