【摘 要】
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设想中的月球造氧厂如果人类要生存下去,那么基本的需求是空气、水和食物。其中,空气是排在第一位的,因为人类缺氧几分钟就会死亡。因此,人类移民外星的第一要务是解决氧气短缺的问题。科学家认为,人们可以利用外星土壤来制造氧气。近年来,美国和欧洲的研究人员在这方面的研究有所突破,他们已经发明出独特的造氧机,可以利用类似月壤的火山灰制造氧气。月壤中含有氧月壤就是月球上的土壤,包括月表颗粒很细的月尘,以及月尘
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如果人类要生存下去,那么基本的需求是空气、水和食物。其中,空气是排在第一位的,因为人类缺氧几分钟就会死亡。因此,人类移民外星的第一要务是解决氧气短缺的问题。科学家认为,人们可以利用外星土壤来制造氧气。近年来,美国和欧洲的研究人员在这方面的研究有所突破,他们已经发明出独特的造氧机,可以利用类似月壤的火山灰制造氧气。
月壤中含有氧
月壤就是月球上的土壤,包括月表颗粒很细的月尘,以及月尘下颗粒稍粗的沙土。有的研究中,月壤还包括月球上那些块头较大的沙石或岩石。利用像沙子一样的月壤来制取氧气,听起来有点不可思议,但是,从理论上讲是完全可行的。月壤主要由硅氧化物和其他矿石构成,因此可将其中的氧原子释放出来,制成氧气。
自从50多年前“阿波罗”飞船带回月壤样本以来,科学家就对月壤进行了广泛的研究。之前,科学家主要研究月壤对飞船及宇航服的影响,还有月壤对未来月球基地的潜在影响。近年来,科学家对月壤的化学成分更感兴趣。研究表明,月壤中氧元素的含量很高,其质量百分比为40%~45%。问题是,这些氧被锁定在化合物中,并不能直接可以供人呼吸。因此,科学家要做的事情就是分解这些化合物,将氧气释放出来。
这种设想并非空穴来风。在月球上,很可能已经发生了天然的月壤分解并释放氧气的化学反应。科学家利用天文望远镜观察了“阿波罗”飞船曾经降落的地方,通过使用专门的过滤器,发现这些地方的月壤放射出很微弱的紫外线。以往的研究表明,外星天体上紫外线放射区域通常含有氧气。不过,包括月球在内的外星天体即使能产生氧气,也是在局部区域,而且氧气含量极低,难以为宇航员供氧。
月壤造氧竞赛
人类的外星梦想之一是像神话传说中的嫦娥那样在月宫中居住。要实现这样的梦想,就需要建造大规模的月球基地。实现及维持月球基地的困难很多,因为科学考察站所需的物资全部要从地球上运输过去。饮水和食物还可以计划着来,但是氧气的消耗弹性比较大,万一短缺就会致命,因此氧气供应必须在月球上就地解决。
如果能在月球上解决氧气的供应,那么,也许能促进未来实现载人火星之旅或其他外星探测,因为月球将是人类进行外星探测的重要中转站。为此,各国科学家都在研究利用月壤造氧的技术。美国曾经专门为月球的造氧问题设置了一个奖项“月壤造氧竞赛”,奖金高达25万美元,鼓励科学家独辟蹊径,找到制取氧气的新途径。这项竞赛是由美国宇航局和佛罗里达太空研究所联合发起的,激励化学工程师们大胆创新技术,以便于未来人类开辟太空新领地。
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