伴随着太空探索的进展,更多的时间和金钱被投入到可以有效利用太空资源的技术中。
10月,澳大利亚航天局和美国国家航空航天局签署了一项协议,计划将一个澳大利亚制造的漫游车送往月球,目标是收集月球岩石,最终可以在月球上提供可呼吸的氧气。
尽管月球确实有大气层,但它非常稀薄,主要由氢气、氖气和氩气组成。
月球上实际上有大量的氧气,只是它不是以气态形式存在。相反,它被困在覆盖在月球表面的岩石和细小灰尘层里。
如果人们能够从石头中提取氧气,它是否足以支持人类在月球上的生活?
月球的岩石是由大约45%的氧气组成的。但是这些氧气被紧紧地捆绑在这些矿物中。为了打破这种牢固的结合,人们需要投入能量。
如果你知道电解,你可能知道这个问题的答案了。在地球上,这个过程通常用于制造业,如生产铝。电流穿过液体形式的氧化铝,使铝与氧气分离。
这是一个相当直接的过程,但有一个问题:它非常耗能。为了可持续发展,它需要得到太阳能或月球上其他能源的支持。
从岩浆中提取氧气也将需要大量的工业设备。地球上有这样的技术,但把这种设备搬到月球上,并产生足够的能量来运行它,这将是一个巨大的挑战。
今年早些时候,总部位于比利时的初创公司太空应用服务宣布,它正在建造三个实验性反应器,以改进通过电解制造氧气的过程。他们希望在2025年之前将该技术送上月球,作为欧洲航天局原地资源利用(ISRU)任务的一部分。
当这项任务确实成功后,月球上可以提供多少氧气呢?嗯,事实证明,相当多。
如果不考虑硬岩材料中的氧气,只考虑在月球表面容易接触到的雷石,人们就可以得出一些估计。
每立方米的月球岩石平均含有1.4吨矿物,大约含氧630公斤。美国宇航局说,人类每天需要呼吸大约800克的氧气才能生存。因此,630公斤的氧气可以让一个人生存大约两年。
现在,假设月球上岩石的平均深度约为10米,并且可以从中提取所有的氧气。这意味着月球表面最上面的10米岩石将提供足够的氧气来支持地球上所有80亿人大约10万年。
这也将取决于我们如何有效地提取和使用这些氧气。不管怎么说,这个数字是非常惊人的!
话虽如此,地球上确实拥有丰富的生存条件,人们应该尽一切努力保护这个蓝色星球。
月球土壤中的氧气可供80亿人使用十万年?这些资源被美澳盯上了
北京时间11月1日消息,据报道,随着对宇宙空间探索的推进,人类投入了大量时间和金钱以实现对太空资源的高效利用,特别是如何在月球表面生产氧气,已成为一个热门研究方向。
然而,平均每立方米月球月壤含有1.4吨矿物,包含大约630公斤的氧气。假设月球表面月壤的平均深度大约是10米,其都可以成为氧气提取的来源。这意味着,月球地表最浅的10米厚月壤便能够足够的氧气供地球上80亿人在大约10万年的时间里使用。
尽管月球也拥有大气层,但其非常稀薄,其中绝大多数成分是氢、氖和氩,在那里并没有可供吸氧动物(比如人类)赖以生存的气体混合物。
寻找生产氧气的最佳办法是当下空间探索领域的前沿领域。
据悉,今年10月澳大利亚航天局和美国国家航空航天局签署合作协议,计划将向月球发射一台探测器,主要任务是在月球表面收集最终可提供可供人类生产氧气的原材料——岩石。
事实上,月球上拥有充足的氧气,只是其不是以气体形式存在。 月球上的氧气被困在月壤中,即覆盖月球表面的岩石和细尘层。如果可以从月壤中提取氧气,那么这些氧气或能够支持人类在月球上生活。
氧气可以在地球地下的许多矿物质中找到,而组成月球的绝大部分岩石都可以在地球上找到(值得一提的是,其中来自流星的物质略多一些)。
太空移民假想图
在月球土壤中,主要组成元素包括二氧化硅、铝、氧化铁和氧化镁等矿物。 所有这些矿物质都含有氧气,但并无法直接被人类呼吸进肺。
月球的月壤中有大约45%由氧气组成,但氧气与上述矿物质紧密结合在一起。为了打破彼此之间牢固的纽带,需要用电来帮忙,这里所指的便是电解过程。在地球上,电解通常用于制造,例如生产铝。
电流通过电极通过液态氧化铝(通常称为氧化铝)将铝与氧分离。在这种情况下,氧气作为副产品产生。但是在月球上,氧气将成为主要的产品,而提取的铝(或其他金属)将是潜在有用的副产品。
月球能输送多少氧气呢?嗯,事实证明有很多。
如果忽略月球深层坚硬岩石中的氧气,只考虑表面容易接触到的月壤,我们可以得到一些估测数据。平均每立方米月球月壤含有1.4吨矿物,包含大约630公斤的氧气。科学家表示人类每天需要吸入大约800克氧气才能生存。
所以630公斤的氧气可以让一个人生存两年(甚至更久)。假设月球表面月壤的平均深度大约是10米,其都可以成为氧气提取的来源。
这意味着,月球地表最浅的10米厚月壤便能够足够的氧气供地球上80亿人在大约10万年的时间里使用。
当然,这也取决于人们如何有效地提取和利用氧气。无论如何,这个数字是相当惊人的!