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嫦娥五号月球采样返回,嫦娥五号开始在月球挖土

2020-12-10 02:09:28一流部落小说
11月24日凌晨,长征五号在我国成功发射火箭,将E-5探测器送入月球轨道。与之前的嫦娥一号探测器相比,这次发布最大的区别就是样本收入,这是中国第一个月壤。那么,月球未来应该向哪个方向发展呢?美国已经开始计划在月球上开矿,那么应该如何应对?据

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11月24日凌晨,长征五号在我国成功发射火箭,将E-5探测器送入月球轨道。与之前的嫦娥一号探测器相比,这次发布最大的区别就是样本收入,这是中国第一个月壤。那么,月球未来应该向哪个方向发展呢?美国已经开始计划在月球上开矿,那么应该如何应对?

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据媒体报道,嫦娥五号这次最大的亮点是能否将1-2公斤的月球土壤带回地球?历史上,地球上第一个实现“机器人”自动采样和返回的人是前苏联的月球16号。1970年9月20日,16号登月成功地在月球表面进行了软着陆。到达月球一小时后,每月样本收集系统开始工作。钻杆伸出空心钻杆。钻头里面有探测器,钻头的形状和牙医用的差不多。选择合适的位置后,钻机开始工作,7分钟钻35厘米,获得101克月球样品。9月21日,月球土样上部升级起飞,返回舱于9月24日在苏联着陆,被认为是苏联载人登月落后于美国的一种方式。

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与前苏联机器人采集的月球土壤质量相比,我国嫦娥五号的采样量达到2 kg,是月球16号的20倍。这是因为嫦娥五号采用了世界领先的无人对接方案,在月球轨道上转移月球土壤。而不是直接返回地球,升级不需要携带返回舱,只需要少量的燃料,所以可以携带的样本比较重。当然,相对于美国载人登月的数量来说,要少得多。美国在七次载人登月中带回嫦娥五号月球采样返回了大约381个月球土壤和岩石样本。7公斤平均每次50公斤以上,是嫦娥五号的25倍。现在,美国已经开始与月球上的一些西方国家签署私营公司采矿协议。那么以后真的有必要去月球采矿吗?

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无论是阿波罗计划还是E-5飞船带回的月球土壤,都让很多人想到了月球采矿。想到了把钛矿等资源,铀矿,甚至月球上的氦3运到地球上开采。但实际上,挖月球把这些资源运到地球的最终价格可能是天文数字。目前所谓探月更多的嫦娥五号开始在月球挖土是“就地利用”,即月球本身的资源,以支持月球中长期基地的运行,提高探月的自主性,降低风险和成本。从目前来看,月球采矿的最大目标不是钛矿、铀矿和氦3。它是冰(固态水)和氧气周围最常见的物质。

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事实上,月球现在最重要的目标是发现冰。过去的传统理论是月球上没有冰。但美国等国近年来进行的研究也表明,月球上一些永久性的暗陨石坑中可能存在固态水,数量可能达到6亿吨,来源可能是撞击月球的小行星或太阳风。如果找到了水,宇航员不仅可以在月球上使用,还可以在月球上种植作物,最终实现月球基地的自给自足。此外,水分解后会产生氧气和氢气。这是宇航员生存和火箭发射的燃料。

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所以如果发现冰,特别是容易被开采的大冰层,可以说月球的利用可以说是生机勃勃,整个载人登月基地的农业基地和工业基地都有了建设的基础。因此,谁先在月球上发现冰,谁就有第一次开发月球的机会。美国强烈呼吁商业公司开发月球。肯定不是把月球资源运到地球上,而是先在月球上找到水,然后再声明是美国的私有财产。最后,它为美国在月球上的统治地位服务。美国计算过,找到水后,可能需要2。5亿美元在月球上建造一个燃料生产基地,每年可生产100吨推进燃料。

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除了寻找固体水,第二个最好的选择是在月球上就地产生氧气。即通过太阳能或核能从月球土壤中提取富氧,为中长期任务中的月球环境控制、生命保障和火箭推进系统提供氧气。现在,人们已经提出了20多个从月球土壤中的金属和非金属氧化物中提取氧气的方案。最重要的技术是基于氢还原工艺的月度土壤制氧技术、基于碳热还原法的月度土壤制氧技术和基于熔融氧化物电解法的月度土壤制氧技术。第三种类型的氧气提取效率最高。每月100公斤的土壤可以提取30公斤的氧气。但是第二种方法的优点是可以产生水和氢气。

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在地球上采矿非常困难,大型采矿机械在地面上挖掘,让人感受到机械的巨大威力。但是,月球采矿会大不相同。月球的低引力、真空、昼夜巨大的温差和采矿物体等。需要考虑如何整合其他月球表面系统,如后勤、推进动力、生命保障、低温储存和管理。还有就是发射月球有效载荷的难度,这也决定了这个采矿机的尺寸和质量一定要紧凑,同时自动化程度要高,甚至必须是无人采矿机器人。从这个角度来看,嫦娥五号返回样本只是中国长征开发利用月球的第一步。

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