关于月球基地
采矿: (1)大量研究表明,月球有丰富的矿产资源。月球虽然环境恶劣,但也有独特的优点:引力很小,在那里建造发射场向空间发射载荷成本很低;没有大气,在那里建造天文台能看得更远、更清楚;在那里建造太阳能发电站效率高;月球有丰富的矿藏,能造福人类……总之,月球有巨大的开发价值 (2)首次在月球上发现有冰存在。 这对于建立月球基地有极重要的意义。1998年1月6日,美国又发射“月球勘探者”探测器。美国宇航局公布探测结果时说:月球表面南北两极有大量的冰,贮量可能高达60亿吨,在极区甚至有冰湖存在。这个探测结果可信度很高,令科学家激动不已。 (3)月球南极有一些区域接近于在太阳的永久照...全部
采矿: (1)大量研究表明,月球有丰富的矿产资源。月球虽然环境恶劣,但也有独特的优点:引力很小,在那里建造发射场向空间发射载荷成本很低;没有大气,在那里建造天文台能看得更远、更清楚;在那里建造太阳能发电站效率高;月球有丰富的矿藏,能造福人类……总之,月球有巨大的开发价值 (2)首次在月球上发现有冰存在。
这对于建立月球基地有极重要的意义。1998年1月6日,美国又发射“月球勘探者”探测器。美国宇航局公布探测结果时说:月球表面南北两极有大量的冰,贮量可能高达60亿吨,在极区甚至有冰湖存在。这个探测结果可信度很高,令科学家激动不已。
(3)月球南极有一些区域接近于在太阳的永久照射之下。沙克尔顿环形山的边缘是一个特别令人感兴趣的区域,因为它有80%的时间处于阳光的照射之下。距离这个区域只有10公里的位置还有两个区域,总共有98%的时间处于阳光的照射之下。
距离此处不远的环形山内部是一些永久性阴影区,那里储存的冰因为没有受到阳光的照射而不会融化。 (4)这里是建立第一个月球基地的理想区域。可以把生产电力的太阳能阵列放置在阳光充足的区域,并通过微波或电缆与之相连。
这样,位于沙克尔顿环形山边缘的区域就可以得到近乎源源不断的太阳能供应,而且能够很容易获取月球储存的冰资源。月球的北极比南极较为平坦,但是初步估计结果显示,那里在面积达1。3万平方公里的永久性阴影区。
采矿区的计划 1、科研人员利用扫描电子显微镜和光谱仪分析研究了以超薄形状作为被研究样本的月球土壤。这种分析方法能够区分大小。 2、在100纳米范围内的月球土壤金属粒子。研究发现,月球土壤中含有铁、银、金、铅、钼和非规则的金锌含铜粒子,还有含有锡和铜的两种金属锑粒子和铼粒子。
铁是月球土壤中含量最多的元素,铼粒子的大小达到了10微米。科学家还发现,钼元素是月球上固有的,而不是以前认为的来自地球宇航设备。另外,科研人员首次在月球土壤中发现了由镉、锌、铁、锰和硫组成的硫镉矿,还找到了含有铜的硫化金和在地球上没有的碘化铑。
但科研人员在月球土壤中既没有发现铂,也没有发现钯元素。 科研人员对所发现的金属元素的形成进行了分析,认为金锌含铜粒子可能是在月球玄武岩岩浆形成的早期阶段产生的,然后在火山的爆发下被带出到月球表面;而银、金、铅、锡和锑也是火山活动的结果;铼是月球土壤中固有的,而不是以前认为的来自陨石;硫镉矿和钼可能是在裂缝岩石中低温环境下由气相形成的。
3 、 中国的月球卫星上将安装成像光谱仪等仪器,获取月面三维影像,制作出高精度、大比例尺、立体的月球地图。 美国曾经对月球上的铀、钾等5种资源进行勘探, 而我国将勘探14种资源在月球的详细分布。
4、中国探月计划中精彩的一节就是,月球探测器在月球上软着陆,同时派出月球车巡视探测。探测地点将根据第一阶段月球卫星拍回的精密“地图”来圈定,精细探测对象是着陆区的土壤、岩石、环境,这将为建设月基天文台,进一步开展月球研究打好基础。
中国的月球卫星上将安装成像光谱仪等仪器,获取月面三维影像,制作出高精度、大比例尺、立体的月球地图。美国曾经对月球上的铀、钾等5种资源进行勘探,而我国将勘探14种资源在月球的详细分布。 月球基地——太阳能发电站 研究表明,大约50年后,人类目前广泛使用的传统能源煤、石油和天然气将面临严重短缺的局面。
严峻的能源危机迫使人类将目光转向浩瀚的宇宙,而月球是人类寻找地球以外能源的首选目标。解决能源危机困难重重 目前,科学家正在努力寻找解决能源危机的办法,而月球以其独特的环境特征、巨大的能源储库,自然成为人类寻找地外能源的首选目标。
本来,科学家一直将希望寄托在太阳能和核反应堆上(包括核裂变发电和核聚变发电)。然而,浓密的地球大气层致使在地球上利用太阳能有许多不稳定因素;利用核裂变反应获得电力的方法往往产生大量放射性废料,容易造成严重的环境污染。
而目前正加速发展的利用氘和氚热核聚变反应堆生产能源的方法,同样因形成强大的中子辐射而存在放射性问题。 在月球上建太阳能发电厂 由于月球表面几乎没有大气,太阳辐射可以长驱直入。计算表明,每年到达月球范围内的太阳光辐射能量大约为12万亿千瓦,相当于目前地球上一年消耗的各种能源所产生的总能量的2。
5万倍。按太阳能能量密度为1。353千瓦/平方米计算,假设在月球上使用目前光电转化率为20%的太阳能发电装置,则每平方米太阳能电池每小时可发电2。7千瓦时,若采用1000平方米的电池,则每小时可产生2700千瓦时的电能。
由于月球自转周期恰好与其绕地球公转周期的时间相等,所以月球的白天是14天半,晚上也是14天半,一天相当于地球一个月的长度,这样它就可以获得更多的太阳能。科学家认为,如果在月球表面建立全球性的并联式太阳能发电厂,就可以获得极其丰富而稳定的太阳能,这不但解决了未来月球基地的能源供应问题,而且随着人类空间转换装置技术和地面接收技术的发展与完善,还可以用微波传输太阳能,为地球提供源源不断的能源。
月壤中富含氦—3 现实可行的解决未来能源问题的途径是建造和使用氦—3同位素(3He)的热核反应堆,这种反应堆没有中子辐射,不会造成环境危害。但遗憾的是地球上3He储量极为有限,地球天然气中理论上的总含量仅为10—15吨,而月壤中富含3He。
除了极少数非常陡峭的撞击坑和火山通道的峭壁可能有裸露的岩石外,整个月球表面都被月壤覆盖,在月海区平均厚约5米,月陆区厚约10米。这些土壤长期接受太阳的照射,富集由太阳风粒子直接注入的挥发性化学元素和同位素,在这些稀有气体中就有大量的3He。
据估算,月壤中3He的资源总量可达100万—500万吨。3He是一种清洁、安全和高效的核聚变发电的燃料。据专家计算,如果采用D—3He(氘和3He进行核聚变反应产生电能)核聚变发电,美国年发电总量仅需消耗25吨3He;中国1992年的年发电总量只需8吨3He,全世界一年有100吨3He就够了。
以目前全球电价和空间运输成本算,1吨3He的价值约40亿美元,而且随着空间技术发展,空间运输成本肯定将大大下降。最近法国科学家宣布,2030年将使利用3He进行核聚变发电商业化。这样,开发利用月壤中的3He将是解决人类能源危机的极具潜力的途径之一。
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