鉆探月球表面
美國宇航局在月球上建起永久性基地,那些月球移民將如何在里面生活?他們將如何獲得呼吸所需的氧氣?不要說所有太陽電池板所需的大量硅元素,就是他們必不可少的建筑材料又將從哪里獲得?
俄亥俄州克利夫蘭美國宇航局格倫研究中心的杰弗里·蘭蒂斯認(rèn)為,其實(shí)非常簡單!所有這些材料都可以從月球塵埃中獲得。蘭蒂斯的設(shè)想是只利用從地球上運(yùn)上去的一種化學(xué)藥品——晶體氟化鉀,從月球表面的“風(fēng)化層”中萃取出一系列的有用原料。
2005年,美國宇航局舉辦了月球表層土制氧大賽,以激發(fā)人們從事從月球表層土中提取氧氣的研究。然而,蘭蒂斯發(fā)現(xiàn)這種細(xì)微的灰色粉末將具有比我們先在所知道的更多的潛在應(yīng)用。月球表層土以氧化物的形式鎖住了硅、鐵、鋁和其他7種更微量的金屬。為了將它們釋放出來,蘭蒂斯計(jì)劃利用兩種形式的太陽能。首先,利用太陽電池板產(chǎn)生的電流,通過電解將氟化鉀分解,釋放出氟氣。然后,把氟氣輸送到通過一種太陽能聚能器(在國際空間站上進(jìn)行了成功的試驗(yàn))加熱到600攝氏度的月球表層土里。氟將鐵、硅和氧化鋁轉(zhuǎn)變成氟化鹽,不久將通過電解,將氟化鹽轉(zhuǎn)變成硅和金屬。反應(yīng)過程中釋放出的氧氣被用來維持月球居民的生活,產(chǎn)生的氟化鹽再次被利用。
由于氟化硅不能在月球上找到,因此蘭蒂斯的方案同樣無法讓月球居民做到完全意義上的自給自足。但是,如果產(chǎn)生的氟氣能被重新輸入到表層土反應(yīng)室中,那么依照他的方案,只需一次性將氟化鋁從地球上運(yùn)到月球就可以了。
但據(jù)德克薩斯州休斯敦大學(xué)的材料科學(xué)家亞歷克斯·弗倫德里奇說,這種設(shè)想實(shí)際操作起來可能非常困難。但蘭蒂斯表示,他的方案是可行的,而且防止了氟廢料對(duì)月球造成污染。他說:“這種方法對(duì)環(huán)境的影響會(huì)非常小。”
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