隨著科技的發(fā)展,人們對某些資源的需求越來越大,尤其是本就在地球上十分少見的東西。在這種情況下,大家開始打月球的主意,想去那里尋找稀缺的資源。
終日與我們相伴的月球
別看月球“滿臉麻子”,外表有些磕磣,但它確實(shí)是有些珍貴資源的。比如此前嫦娥五號就從月球帶回了罕見物質(zhì),每噸的價格高達(dá)191億元,100噸就足夠人類用1年。
那么,這種罕見物質(zhì)到底是什么呢?為什么它的價格如此驚人?接下來,就讓我們一起看看吧!
月球上的嫦娥五號的模擬圖
嫦娥五號作為我國“月球三步走”計劃當(dāng)中的最后一步,其回歸對我們來說有著重要的意義。
在它帶著1731克月壤返回地球之后,不僅全中國對其異常關(guān)注,就連世界各國都為之側(cè)目,他們都很希望可以從中國這里得到一定的月壤樣本,去做最新的研究。
嫦娥五號帶回的月壤樣本
這時有人可能會想,此前美國和蘇聯(lián)不也從月球上采集了土壤嗎,為什么大家依舊會對月壤有這么大的興趣。
實(shí)際上,在嫦娥五號帶回月壤之前,美國阿波羅登月的六次任務(wù),帶回了約382千克月球樣品,其中三分之一都是月壤。蘇聯(lián)雖未完成載人登月,但是依舊采回了300克左右的月壤。
從這個數(shù)值來說,美國遙遙領(lǐng)先,并且他們當(dāng)年還將月壤作為“外交禮物”贈送給了許多國家,其中我國只獲得了1克。
阿波羅11號帶回的月壤
但也正是這趕不上芝麻粒大的月壤,讓我們下定決心總有一天我們要自己登陸月球去“采土”。如今嫦娥五號帶回的大量月壤,確實(shí)證明我們實(shí)現(xiàn)了當(dāng)時的夢想。
而其他國家之所以這么感興趣,是因?yàn)槿祟悗Щ氐脑氯蓝技杏谏鲜兰o(jì)70年代,在這之后,大家就好像對月球失去了興趣。
在這種情況下,最新的月壤當(dāng)然能夠提供更多的信息,尤其是月球上的珍稀資源“氦-3”。
氦-3的原子結(jié)構(gòu)示意圖
當(dāng)然了,嫦娥五號帶回的月壤也確實(shí)不負(fù)眾望,的確有著這種罕見物質(zhì),并且還給了科學(xué)家一些意外驚喜。這又是怎么回事呢?
根據(jù)市場的行情來看,氦-3每噸的價格能達(dá)到191億元,甚至可能會在未來被“越炒越高”,因?yàn)檫@種物質(zhì)對于人類來說確實(shí)非常稀有。
其實(shí)人類在很早的時候,就發(fā)現(xiàn)了月球上有大量的氦-3,比如以美國阿波羅計劃當(dāng)中的探測結(jié)果來看,月壤中氦-3的總量在100萬噸到500萬噸之間。
研究人員正在分選月壤樣品
之所以這么珍貴,在地球上價格如此高,是因?yàn)榈厍蛏系暮?3實(shí)在是太少了,即使花費(fèi)高價提取,地球氦-3的量也只有20噸左右。
在這種情況下,人們自然就將目光聚焦在了月球身上。
月球是一個巨大的“寶庫”
而且氦-3作為核聚變的重要原料,確實(shí)代表著“未來能源”。畢竟,這種資源僅僅100噸就足夠全球人類用一年。
資料顯示,建設(shè)一個500兆瓦的氘氦3核聚變發(fā)電站,每年消耗的氦3僅需50千克。如果美國全部采用氘氦3核聚變發(fā)電,年發(fā)電總量僅需消耗25噸氦3,而中國大約需要8噸氦3,全世界的年發(fā)電量約需100噸的氦3。
氦-3核聚變反應(yīng)示意圖
從上文的敘述不難看出,人類早在上世紀(jì)采集月壤的時候就發(fā)現(xiàn)了氦-3在月球上的儲量很大,這本不是什么稀奇事兒。
但是嫦娥五號帶回了的“稀罕玩意兒”卻給了人們新的驚喜,這個驚喜正是在“月壤玻璃”當(dāng)中的氦氣泡。
月壤中的氦氣泡示意圖
原來,大家雖然都知道月球上有著豐富的氦-3,卻一直很苦惱如何在月球進(jìn)行采礦。如果一直無法實(shí)現(xiàn)有效開采,那么這個巨大的“寶藏”的存在就顯得毫無意義了。
因此,嫦娥五號帶回來的意外驚喜,正是給大家指明了一條月壤氦-3開采的道路。
宇航員正在采集月壤樣本
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在月壤玻璃也就是“鈦鐵礦粒子”當(dāng)中有許多大小在5納米到25納米左右的小氣泡,這些小氣泡就是“氦氣泡”。
在確定這些氣泡確實(shí)是氦氣泡之后,人們顯得異常激動,因?yàn)檫@代表著月球上的部分氦-3有著天然的載體,人類只需要將這些載體采回來,然后在地球上進(jìn)行提純工作就可以了。
在這種情況下,獲取月壤中的氦-3將會變得更加容易,這對于一直苦惱“如何采礦”的人類來說確實(shí)是一個福音。不過,人類想要實(shí)現(xiàn)在月球上進(jìn)行規(guī)模采礦的夢想,確實(shí)還要克服許多難題。
在月球上采礦的構(gòu)想圖
氦氣泡的發(fā)現(xiàn)雖然為人類提供了順利采礦的新思路,但是由于需求量比較大,所以采集的重量肯定是有一定要求的。
而在人類尚未建成基地之前,這種采礦的工作應(yīng)該就是機(jī)器去做。只要時間足夠,機(jī)器采集到的數(shù)量確實(shí)還是很可觀的,但問題是,我們沒法運(yùn)回來。
大家都知道想實(shí)現(xiàn)地月之間的“貨運(yùn)”,必須要制造出推力足夠大的運(yùn)載火箭,不然哪怕是順利完成了采集,也沒辦法將其順利運(yùn)回地球。這樣的話,就不用談用氦-3幫自己解決能源危機(jī)了。
能在地月之間運(yùn)送貨物的MX-9概念圖
其次就是除了月壤玻璃當(dāng)中存在的氦氣泡,月球上大量的氦元素依舊沒有這樣穩(wěn)定的“載體”。在這種情況下,人類還是要考慮如何將這些月壤中的氦-3留住或者說完成就地提取。以咱們現(xiàn)在的科技來看,想實(shí)現(xiàn)這件事情是不太可能的。
綜上所述,哪怕知道了月球上的氦-3很重要也很值錢,人類的采礦計劃想要實(shí)行依舊是舉步維艱的。
月球“采礦”的構(gòu)想圖
只能說,我們目前的科技確實(shí)不足以實(shí)現(xiàn)這么遠(yuǎn)大的夢想,因此,大家現(xiàn)在也只能眼巴巴地看著月球,期待著自己能夠盡早登陸,獲取大量的稀缺資源。
當(dāng)然,隨著可控核聚變的研究如火如荼,許多國家都意識到了氦-3將是下一個能源時代的“石油”,所以有條件的都在籌備盡早去月球采礦。沒條件的也不甘心只是看著,在盡力創(chuàng)造條件,也上去分一杯羹。
月球或是下一個“兵家必爭之地”
在這種情況下,人們提出了解決月球采礦困難的幾種方法。
首先就是在月球上建立基地,這種基地有些類似于《火星救援》當(dāng)中展示的基地,不僅可以供宇航員在其中長期留宿,還能讓他們進(jìn)行相關(guān)的研究。
換句話說,大家可以將這些月球基地當(dāng)成“氦-3加工廠”,屆時人們在完成了采集之后就會就地進(jìn)行提純,然后再將這個產(chǎn)物運(yùn)回地球,以供人類使用。
月球基地的構(gòu)想圖
其次就是直接在月球上建造核電站,這個想法雖然有些天馬行空,但是如果人類的科技繼續(xù)發(fā)展下去,確實(shí)是有實(shí)力做到的。那么,在月球上建核電站如何給地球供電呢?
原來,他們計劃將這些電通過激光或者微波傳輸?shù)浇剀壍赖闹欣^衛(wèi)星上,然后再讓這些中繼衛(wèi)星把電傳回地球。
中繼衛(wèi)星的概念圖
從這個復(fù)雜的程序來說,這種方法實(shí)施起來應(yīng)該還是比較困難的。不過它的好處是,哪怕這個核能在發(fā)電的過程中出現(xiàn)了任何意外,也不會威脅到地球的環(huán)境,所有的“傷害”顯然都是留給月球的。
總之,前往月球采礦已經(jīng)成為了人們新一輪探月的主要目標(biāo),從大家都希望在近年建成月球基地的計劃就能看出,月壤當(dāng)中的氦-3已經(jīng)成為了未來的“戰(zhàn)略資源”。
十分珍貴的月球“土特產(chǎn)”
嫦娥五號的發(fā)現(xiàn)無疑給我國提供了更多的資料和信息,相信這對于我國在“月球采礦潮”當(dāng)中爭得一席之地肯定會有所助力的!
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