一吨190亿元!嫦娥五号带回罕见物质,100吨够全球人类使用1年

人类对月球的了解还很少,虽然月球是距离地球最近的天体,但是往返一次月球却不是一件容易事。人类发展航天技术经过了半个世纪,探索的距离已经到达太阳系外围。然而要真正对太阳系中天体有更深层次的了解,自然少不了将样本取回来研究。

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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,只能够获得一些重要的数据信息。天体表面的物质包含了地质演化过程中众多信息,研究相关物质的组成及历史,可以获得有关天体早期形成过程以及太阳系演化历史的信息,如果不取样返回,很难分析清楚这些信息。

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目前只有中美俄三个国家成功实现了月壤取样返回,纵使取回的月壤足够研究其中的物质组成,但是却没法提供更多信息,以帮助人类了解月球数十亿年的演化过程。月面范围很广,每次取样只能在一个地方进行,这就导致即使有过多次取样,人类对月球的了解还是不全面。

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通过对嫦娥五号取回的样本进行分析研究,研究人员得知取回的样本年龄不到20亿年。上个世纪美国的阿波罗登月计划,带回的月壤样本距今时间更古老,可追溯到31.6亿年前,更加古老的样本距今时间比地球上的古老岩石还要早1.6亿年。

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嫦娥五号的取样地点在风暴洋,这里曾经是月球上火山喷发的活跃区域。对月壤样本的距今时间研究后发现,月球20亿年前仍有火山活动,这填补了人类对月球地质活动的认知。

不过这次取样还是在月球正面,月球背面的情况跟正面显著不同。因为被地球引力潮汐锁定,月球的正面始终朝向地球,背面遭受了很多次小行星撞击,看起来陨石坑密密麻麻。

月壤中氦-3储量丰富有很大开采价值

月壤取样返回是有研究目的性的,下一次取样返回可能的地点包括月球南极或者月球背面。这些地方的地质活动跟正面有所不同,取回的月壤将帮助研究人员解开关于月球更多谜题。

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人类开发月球,主要的目的是为了获取月壤中重要物质——氦-3,这是一种十分高效的核聚变原料。地球上的氦-3储量很少,可控核聚变采用的原料是氘和氚,聚变反应会产生中子,存在一定的危险性。

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如果用氦-3作原料的话,就不会产生有辐射的中子,而且能量利用率更高。按照人类目前的能量消耗速度来看,100吨氦-3聚变提供的能量,可以供全人类用一年。月壤中的氦-3来自于太阳风,经过几十亿年的不断积累,浅层土壤中氦-3多达110万吨,可以支持人类能源使用很长一段时间。

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地球上氦-3稀缺,每吨价格达190亿元,如果在月球上建立工厂,源源不断提取氦-3,就能推动人类太空探索的步伐。月球既能作为人类去往外太阳系的停靠站点,还能开采重要原料氦-3,开发月球的重要性不言而喻。

火箭技术取得突破是开采月球资源的前提

不过依靠化学火箭开发月球资源,难度确实还是太大了。要将设备运往月球建立一座有足够产出的工厂,所需成本不是哪个国家能够承担的。借助核动力飞船运输设备,效率将显著提升。

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在这一块美俄有着领先优势,中国的太空技术发展正有条不紊地展开,开采月球资源是一个重要的目标。人类想要用上月壤中的氦-3,短时期内难以做到。

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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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投稿时间:2021-10-11  最后更新:2022-05-26

标签:嫦娥   物质   人类   太阳系   天体   月球   研究人员   背面   样本   罕见   原料   全球

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