月球资源能供万年核电助人类解决能源危机

2019-07-12 22:05:42 来源: 益阳信息港

月球资源能供万年核电 助人类解决能源危机

“嫦娥一号如发射成功,将意味着我国在深空探测领域迈出重要一步。”国防科工委科技与质量司司长吴伟仁在第四届深空探测学术年会上表示。

北京天文馆馆长朱进研究员说,“尽管这颗卫星与我们有38万多公里的距离。但嫦娥工程拉近了中国人同月球的距离。

那么,在那颗距地38万公里外的星球上,到底有什么?为什么要探索地球的天然卫星——月球?

矿产丰富

氦-3丰富,能为地球提供万年核电

提到月球矿藏,中科院紫金山天文台王思潮研究员说,氦-3是一个不能不说的东西。

早在20世纪60年代末和70年代初,美国阿波罗飞船登月时,6次带回368.194千克的月球岩石和尘埃。

科学家将月球尘埃加热到3000华氏度时,发现有氦等放射性物质。经进一步分析鉴定,月球上存在大量的氦-3。

科学家在进行了大量研究后认为,采用氦-3的聚变来发电,会更加安全。

有关专家认为,氦-3在地球上特别少,但是月球上很多,光是氦-3就可以为地球开发1万-5万年用的核电。

稀缺资源  月球存5亿吨

王思潮研究员说,地球上的氦-3总量仅有吨,可谓奇缺。但是,科学家在分析了从月球上带回来的月壤样品后估算,在上亿年的时间里,月球保存着大约5亿吨氦-3,如果供人类作为替代能源使用,足以使用上千年。

为什么会这样呢?

王思潮研究员说,原来太阳在内部核聚变过程中,产生大量的氦-3,而这些氦-3经过太阳风的吹拂,落到周围的行星中。地球表面由于覆盖着厚厚的大气层,太阳风不能直接抵达地表,所以,地球上氦-3的天然储量非常低。而月球几乎没有大气,太阳风可直接抵达月球表面,它里面的氦-3也就大量地“沉积”在月球表面。

开发氦-3  解决人类能源危机

氦-3是一种可长期使用、清洁、安全和高效的核聚变燃料。

月壤是由频繁撞击的溅射物堆积形成的,主要由月球岩石碎屑、粉末、角砾、撞击熔融玻璃物质组成,其结构松散。

随着人类航天技术的不断发展,开发利用月壤中的氦-3,为解决人类未来所面临的能源危机提供了一种可能。

月球部分矿产资源一览

月球有丰富的矿藏,月球岩石中含有地球中全部元素和60种左右的矿物,其中6种矿物是地球没有的。而地球上常见的17种元素,在月球上也比比皆是。

列表

氦-3

可作为核电站的能源,不仅可用于地面核电站,而且特别适合宇宙航行,可满足地球能源需求达万年以上。

仅月面表层5厘米厚的沙土就含有上亿吨铁,月球表层的铁便于开采和冶炼,月球上的铁主要是氧化铁,只要把氧和铁分开就行。月海玄武岩分布广泛,其中,可开发利用的钛铁矿(FeTiO3)的总资源量约为1500万亿吨。

其他金属

月陆区广泛分布的斜长岩富含硅、铝、钙、钠等元素;月球还蕴藏有丰富的铬、镍、钾、镁、铜等矿产资源,将会为人类社会的可持续发展做出贡献。

稀土

月球上稀有金属的储藏量比地球还多。克里普岩是月球高地三大岩石类型之一,因富含K(钾)、REE(稀土元素)和P(磷)而得名,通过模式计算,仅在风暴洋区克里普岩中稀土元素的资源量约为225亿~450亿吨;克里普岩中还蕴藏有丰富的钍和铀,也是未来人类开发利用的重要矿产资源之一。

/周继坚

超级密码

接触月壤  痕迹能保存亿万年

在月球表面覆盖的碎岩和细尘,它们被称为“月壤”。

中国人次亲密接触月壤是在上个世纪70年代末——收到美国人送来的月岩。

“月壤中的细尘是松软的。”王思潮研究员说,“所以,美国宇航员很容易在月球表面踩下脚印,而这个印记会长久保存,不会消失。”

王思潮说,月球就像一座超级自然博物馆,不仅仅是脚印,任何外力造成的痕迹都能够完好地保存亿万年,譬如像陨石坑。

王思潮说,月球是离地球近的天体,月球如此灾难频繁,地球何尝不是?“因为地球有大气,能形成风化作用,被陨石撞击留下的坑洼,在漫长的时间里,会渐渐改变形貌,变得模糊不清,以至于消失。但是月球基本没有大气,没有风化作用,撞击坑会完好无损地保存下来。”

“月球是离地球近的邻居。科学家一直在地面上探索地球的起源,探索地壳变动的规律,探索为什么会发生地震、海啸等人类灾难……那么,为什么不跳开地球,上月球上寻找密码?因为那里保存着完好的自然遗迹。”欧阳自远院士说。

寻找水痕

月球两极  找到存在水冰证据

在过去几十年里,人类通过探测月球也一直试图寻找月球上水的痕迹。

1994年,美国发射的克莱门汀号月球探测器运行到月球南极上空200千米处,从该处传回的雷达反射信号显示,该区可能存在水冰。这使得“月球两极存在水冰”的推测次有了直接证据。

不过,1999年,当美国用“月球勘探者号”高速撞向月球南极时,却没有出现期待中的水汽云,探测设备没有探测到任何有关水的信息。这给月球上到底是否存在水的问题留下了阴影,现在,还不能得出月球上没有水的结论。

月球岩石

陨石冲击  富含多种元素

除悬崖峭壁外,月球上几乎所有月面都覆盖着一层厚厚的月壤。月海分布区的月壤厚度平均为3~5米,月球高地的平均厚度约为10米。

与地球一样,月球的主要物质是由岩石组成的。与地球岩石相比,月球岩石不含水矿物,具有大量金属铁和相当含量的特征微量元素,以及具有在高还原低氧化环境条件下形成的特征。与地球岩石一样,月球岩石也是由矿物和玻璃物质组成,除个别矿物外,构成月球岩石的绝大多数矿物都可以在地球上发现。

月球高地斜长岩是所有月球岩石中分布广、为丰富的一类岩石,其所富含的硅、铝、钙等资源,同样具有巨大的开发利用前景。可以说,月球所蕴含的丰富矿产资源,是人类未来矿产资源可持续发展的新的增长点。

钛金属

月球上取之不尽

中科院院士欧阳自远介绍,月球上还有一种矿物质,叫钛。

“钛金属是一种轻金属,而月球上的储量取之不尽,用之不竭,比我们攀枝花的铁矿里边含的钛还要多。它分布的面积大约是中国版图的大小,所以月球上这种资源是极其丰富的,当然还有很多其他各种资源。”

水珠踪迹

可能藏身岩石缝隙里

在月球的南北极地区总有一小块部分,终年见不到阳光,水珠很可能就藏在这些地方的岩石缝隙里。

目前,“嫦娥一号”卫星的科学目标里没有直接寻找月球上是否存在水的任务。但是李竞说,如果人类能在月球上找到水,人们登上月球的日子则指日可待了!

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