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月球未來能實現礦物開采嗎
月球未來能實現礦物開采嗎
更新时间:2025-04-03 18:25:11

如果有一天我們真的能在月球上生活,那麼最重要的是什麼?

沒錯,就是氧氣。

“盡快制造出中國人在月面第一口氧氣”,這是出自中國航天五院508所研究員果琳麗之口。

月球未來能實現礦物開采嗎(我國取得突破性成果)1

月球我們都知道,我們也并不是沒有探索過,可以說自我們發現月球以來一直都在探索的道路上。月球處在太陽系的宜居地帶,雖然離地球也很近,但是以目前來看月球上也是沒有生命。

那麼存不存在氧氣呢?

首先,月球上的晝夜溫差很大。

它的晝夜溫度堪比過山車,一天近300℃的溫差。在白天月球上的最高溫度可高達127攝氏度,晚上的話會能夠下降到183攝氏度。

月球未來能實現礦物開采嗎(我國取得突破性成果)2

其次,月球上是有水。

但水與地球上的水是不一樣的,月球上的水是固态水和氣态水。

月球未來能實現礦物開采嗎(我國取得突破性成果)3

最後,月球上是沒有大氣的。

月球上沒有大氣也就說明月球上并沒有空氣的存在,也就是說沒有氧氣,那麼真的一丁點氧氣都沒有嗎?

并不是的。

月球未來能實現礦物開采嗎(我國取得突破性成果)4

月球表面含有大量的氧氣

2021年10月,澳大利亞航天局和美國國家航空航天局簽署了一項協議,計劃将一個澳大利亞制造的漫遊車送往月球。

目标是收集月球岩石,最終可以在月球上提供可呼吸的氧氣。

月球未來能實現礦物開采嗎(我國取得突破性成果)5

據研究表明,月球實際上有大量的氧氣,隻是它不是以氣态形式存在。相反,它被困在覆蓋在月球表面的岩石和細小灰塵層裡。

從這張圖片我們可以看出來,月壤中氧元素數占比已經達到了40%,且不管是月球上的平原還是高地99.9%以上都物質含有氧元素。

月球未來能實現礦物開采嗎(我國取得突破性成果)6

那麼月球可以産出多少氧氣呢?據估算每立方公尺月球風化層平均含有1.4噸礦物質,包括630公斤氧氣。

一個人每天需要800公克氧氣才能生存,如果是630公斤的氧氣的話,那麼足以讓一個人存活兩年。

月球未來能實現礦物開采嗎(我國取得突破性成果)7

甚至美國NASA表示:假設月球風化層的平均深度達到10公尺,我們就可以從中将提取足夠的氧氣。并且這些表面的氧氣,足以支持地球上大約80億人使用10萬年。

月球未來能實現礦物開采嗎(我國取得突破性成果)8

在月球上該如何制氧?

我國制氧最新研究由果琳麗研究員指出,在月球上制造氧氣可以采用熔融電解法

該技術可将月壤或者岩石加熱熔融後進行通電電解,氧氣從熔體中以氣泡形式釋放出來,加熱到1600-2500℃時含氧岩體就可以分解産生氧氣。

月球未來能實現礦物開采嗎(我國取得突破性成果)9

雖然這個技術步驟簡單,不需要任何的附加試劑,也不考慮材料的回收和循環,除了制氧之外,還可以實現純度較高的矽、鐵及其他金屬材料的制備。

但是我們忽略了它的條件?

該技術需要高溫條件,因此有較大的危險性,優點是效率高,100千克樣品可制備20~30千克氧氣。

月球未來能實現礦物開采嗎(我國取得突破性成果)10

其次,我們根本就不用擔心月球上的氧氣會被用完。因為在月球上有着比地球還要強烈的陽光,我們可以完全利用透鏡的原理來聚集熱量。

讓月壤加熱到2500℃,利用太陽能電池制電來電解月壤,也可以通過電熱方式加熱和電解月壤,獲得純淨的氧氣。

雖然月壤制氧存在着一個比較大的問題,但我們在航天發展上從來都是迎難而上的。

月球未來能實現礦物開采嗎(我國取得突破性成果)11

其實說白了,我們所使用的化學動力火箭的有效載重是有限的,我們不可能将大量的水與氧氣千裡迢迢地送來月球。

所以我們要在月球基地内實現自給自足,讓月球基地離我們越來越近。

月球未來能實現礦物開采嗎(我國取得突破性成果)12

為什麼要在月球制氧氣?

在月球上制造氧氣這個想法聽起來是幻想,其實它馬上就要變成現實了。這一項科學研究在為我國建立月球基地,打下堅實的基礎。

而且目前果琳麗研究員介紹了航天五院511所已通過利用嫦娥探測器平台,應用小型反應爐,開展月面制氧實驗,取得了一定的成效。

月球未來能實現礦物開采嗎(我國取得突破性成果)13

在未來,我國的科學家們将會再接再厲,嘗試在月球上自備第一口氧氣。

氧氣是我們呼吸的關鍵,不管是太空任務還是其他宇宙任務,這都是要考慮的。如果要在月球建立基地的話,情況又不一樣,所以我們需要制造大量的氧氣。

就這麼說吧,月球制氧技術是邁向月球的關鍵一步,在此我們一定要取得突破,相信世界上會有更多的國家和我們一起探索太空,共同取得進步。

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