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嫦娥五号带回来的“氦3月壤”每吨190亿元

发布时间:2021/10/09

人类对月球知之甚少。虽然月球是离地球最近的天体,但往返月球并不容易。经过半个世纪人类对空间技术的发展,探索的距离已经到达了太阳系的边缘。然而,要真正对太阳系中的天体有更深入的了解,自然要把样本带回研究。

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嫦娥五号月壤样本帮助研究人员获得了新的认知

探测器携带的设备有限,只能获取一些重要的数据信息。天体表面的物质在地质演化过程中包含着大量的信息。通过研究相关物质的组成和历史,我们可以获得有关天体早期形成过程和太阳系演化历史的信息。如果没有采样和返回,很难分析这些信息。

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目前,只有中国、美国和俄罗斯三个国家成功地实现了月球土壤的采样和返回。虽然取回的月球土壤足以研究其物质组成,但它无法提供更多信息帮助人类了解数十亿年来月球的演化过程。月球表面很宽,每次采样只能在一个地方进行,这导致即使有多次采样,对月球的了解也不完整。

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通过对嫦娥五号采集到的样本进行分析,研究人员发现采集到的样本的年龄不到20亿年。上个世纪,美国阿波罗登月计划带回的月球土壤样本更古老,可追溯到31.6亿年前。这些古老的样品比地球上的古老岩石早1.6亿年。

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嫦娥5号在风暴海中取样,风暴海曾经是月球上火山喷发的活跃区域。通过对月球土壤样品的年代测定,发现20亿年前月球上仍有火山活动,这填补了人类对月球地质活动的认识。

然而,取样仍在月球前部,月球后部的情况与月球前部的情况明显不同。由于受到地球引力的影响,月球的前部始终面向地球,而后部则多次受到小行星的撞击。看起来有很多陨石坑。

月壤中氦-3储量丰富有很大开采价值

月球土壤取样返回用于研究目的。下一次采样返回可能包括月球南极或月球背面。这些地方的地质活动与前方不同,取回的月球土壤将帮助研究人员解开更多关于月球的谜团。

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人类开发月球的主要目的是获得氦-3,这是月球土壤中的一种重要物质,是一种非常有效的核聚变原料。地球上氦-3储量很少。用于受控核聚变的原材料是氘和氚。聚变反应将产生中子,这是危险的。

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如果以氦-3为原料,则不会产生辐射中子,能量利用率较高。根据目前人类的能源消耗率,100吨氦-3聚变提供的能量可供全人类使用一年。月球土壤中的氦-3来自太阳风。经过数十亿年的持续积累,浅层土壤中的氦-3含量高达110万吨,可以长期支持人类能源的使用。

嫦娥五号带回来的“氦3月壤”每吨190亿元

 

氦-3在地球上非常稀少,每吨的价格为190亿元。如果在月球上建立一个工厂来持续提取氦-3,它可以促进人类太空探索的步伐。月球不仅可以作为人类进入外太阳系的一个中转站,还可以开采重要的原材料氦-3。开发月球的重要性是不言而喻的。

火箭技术取得突破是开采月球资源的前提

然而,依靠化学火箭开发月球资源确实太难了。没有一个国家能负担得起将设备运送到月球和建造一座产量足够的工厂的费用。在核动力航天器运输设备的帮助下,效率将大大提高。

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在这方面,美国和俄罗斯具有领先优势。中国的空间技术发展正在有序展开,开发月球资源是一个重要目标。人类想要在土壤中使用氦-3,这在短时间内很难做到。

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未来的发展中,开采月球资源是必然的,这期间伴随着火箭技术的一次升级。哪个国家能够取得突破就能抢占先机。


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