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兵在掌上阅 亮剑弹指间

月球之上取水制氧?


■于 童 宋 琢

随着人类探月工程的不断实施,“尝试在月球上建造基地”为人所关注。在这一想法变成现实之前,要解决的一个关键性问题就是,在月球上如何找到水和氧气。

众所周知,水和氧气是维持生命活动的“必需品”。宇航员在登月过程中,必须携带足够的氧气,以供呼吸以及燃料支持。但是,自身携带量毕竟有限。通过探测表明,月球表面上的尘埃和土壤里“藏”有水和氧,如果可以高效提取,则是一个解决水和氧气问题的非常理想的方案。

近期,意大利科学家就制造并测试了一款可以高效、自主地从人工月球尘土中提取水和氧气的装置——

月球上大约一半的土壤是由硅或铁的氧化物构成。也就是说,月球上实际有充足的氧,只不过并非以气体形式存在,它被困在了月球表面的风化层中。而从人工月球尘土中提取水和氧气的装置,其主要构成是一个通过电阻加热升温到1000℃的熔炉。这样的高温可使被送入熔炉的月球尘土中的某些成分变成气态,研究人员再向炉内添加化学辅料(主要含有氢气和甲烷)。这些气体与化学辅料发生化学反应,便可从中提取氧气和水。而提取水和氧气后,辅料再还原,便可回炉重复利用。

研究人员测试了该系统的几个不同方案,包括改变熔炉温度、月球岩石和加入其中的气体混合物的成分比例,以及这一过程中各个步骤的时长。最高效的方案从人工月球尘土中提取了24%的氧,占尘土样本总质量的11%。

据研究人员介绍,该设备可在没有人工干预的情况下做到这一点,且无堵塞。未来的探月者可以布置好这个装备,让它自行产氧。整个过程相对简单,人们可根据任务需要,在一定程度上扩大或缩小生产规模。

如此一来,月球取水制氧一旦取得突破,月球的基建计划或将不再是梦想。

上图:在月球上取水制氧模拟图。

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