探索月球似乎是一個經久不衰的話題。人類對月球的觀測、探測與研究幾乎貫穿了整個人類的文明史。從1969年尼爾・阿姆斯特朗和巴茲・奧爾德林成爲最先登陸月球的人類開始,人類探索月球的腳步就不曾停歇。

月球上蘊藏着極其豐富的礦物,地球上最常見的17種元素在月球上可謂比比皆是。在物質能源需求不斷擴大的今天,人類不禁暢想:是否可以將月球發展成爲我們的天然礦場?這一暢想能否實現?在探索過程中,我們又會遇到哪些困難?

未來,月球可否成爲人類的天然礦場

月球礦巖

衆所周知,月球存在很多珍稀礦藏,稀有金屬的儲藏量比地球還多。但具體分佈着哪些礦源,對大衆來說,還是一個空白點。月球上存在豐富的鈦鐵礦,主要存在於月海玄武岩中,它是提取鈦和二氧化鈦的最主要礦物原料。還有一些揮發性的氦-3。它作爲一種潛在能源,富存在月壤中,具有很高的開採價值。人類可以從月壤中把它收集起來加以利用。

未來,月球可否成爲人類的天然礦場

相對地球上的礦物資源,最爲珍稀的還屬克里普巖。克里普巖是月球上的一種有特殊化學成分的棕黃色玻璃狀岩石。現在普遍認爲,克里普巖是由一顆在45億年前類似火星的物體撞擊地球所致。這次撞擊導致大量物質流進了地球軌道上,然後形成了月球。大部分物質在月球中熔化,然後形成了巖漿海洋。巖漿海洋開始結晶,橄欖石、輝石等礦產不斷沉沒,隨後就形成了月球的地幔。這時,鈣長石開始結晶,由於其密度低、易浮動,鈣長石的結晶慢慢地形成了一個斜長巖殼。這次結晶的最終結果導致了克里普巖的形成。

在經濟高速發展的今天,地球上很多不可再生資源在加速枯竭。如何協調資源與發展的平衡成爲一大難題。那麼,月球上這些琳琅滿目的礦巖能否爲人類可持續發展提供幫助?

未來,月球可否成爲人類的天然礦場

首先我們不得不提的是,目前已被世界公認的高效、清潔、安全的核聚變發電燃料――氦-3。人類可以從月球上的一些礦物裏將氦-3收集起來,作爲核能的原料。根據科學統計表明,10噸氦-3就能滿足我國一年所有的能源需求,100噸氦-3便能給全世界提供使用一年的能源。

物以稀爲貴,克里普巖作爲月球上獨有的一種珍稀岩石,爲人們所關注。月球上的克里普巖富含了大量的鉀、磷以及稀土元素,將來這些元素可能作爲礦牀進行開採。其中,稀土元素已廣泛應用於電子、石油化工、冶金、機械、能源、輕工、環境保護、農業等領域。我國雖然擁有豐富的稀土礦產資源,但由於其開採和出口力度都比較大,稀土資源在不斷減少。面對這一現實,我們設想今後或許能利用月球上的克里普巖。”

開採難度係數大

作爲距離地球最近天體的月球,它理所應當地成爲解決地球能源危機的理想之地。將月球作爲人類礦場,從月球上汲取能源或許不失爲一種途徑,但是從技術角度來講,目前人類還沒有能力去月球上開採利用,因爲代價太高。

未來,月球可否成爲人類的天然礦場

對月球礦物實現開採利用,首先需要找到某種介質來代替人手,因爲有很多東西是人沒辦法實現的。但這種開採活動勢必要有人爲參與,這就要求我們必須考慮人類在月球如何長期生存的問題。還有一個問題是,在月球特殊的環境下,我們用什麼辦法去開採利用?包括能源供給,利用太陽能還是核能或者其他能源?

基本生存成問題

月球不適宜人類生存的一個重要原因,就是它沒有我們人類生存所必需的空氣和食用水等資源。雖然在1998年美國太空總署發射的“月球勘探者”宇宙飛船收集回來的資料上初步估計,應有98億-3028億立方米凝結的水在月球上,這相當於一箇中等大小的湖泊,但可惜的是都已凝結成冰,並與月壤混合,形成所謂的“髒冰”,很難加以利用。月球的科學探測結果同樣明確地告訴我們,除了缺少水資源,月球上的大氣也極其稀薄,約爲地球上的一萬億分之一,這等於說,月球表面實際上沒有空氣。還有人類生存的溫飽問題――在月球上,我們怎樣營造人類長期生存的環境,以解決地球運送必需品的高成本問題,也需要科學家認真思考。

未來,月球可否成爲人類的天然礦場

輻射、顆粒難避免

月球上有許多東西能殺人於無形,比如真空、極端高溫或低溫……排在榜首的是宇宙輻射。我們生存的地球由於受到其磁場和磁氣圈的保護,所以才能躲避太陽、超新星等帶來的大量輻射。而月球就沒那麼幸運了,沒有像地球大氣那樣的保護層,月球就完全赤裸裸地暴露在太陽風暴之下。輻射強度之大,可想而知。

而流星等一些微顆粒對月球的撞擊次數則比人們想象的還要多。與輻射類似,撞向地球的流星會在大氣層中解體,所以不會造成太大危害。但是,月球沒有大氣層的保護,流星便直接撞向月球表面。大多數流星是塵埃形式的,它們的撞擊難以發現。但是最大的碎片能夠在月球表面上撞擊出一個環形山,並放出亮光和熱量。

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灰塵危害不可忽視

月球灰塵一直困擾着宇航員和科學家們,“阿波羅”宇航員曾指出,在月球表面,最惱人的問題還是灰塵。

球灰塵起源於月球土壤的奇異特性。月球土壤爲灰色粉塵狀泥土,它是微小隕石撞擊月球表面的岩石後產生的微細粒子。不過,在撞擊中,撞擊所產生的能量又將泥土熔化併成爲蒸氣,隨後冷卻聚集在土壤的微細粒子上,在粒子上形成了具有光澤的錶殼。

月球灰塵帶有靜電,這些帶電粒子通過宇航員的倉外活動不可避免地被帶入宇宙飛船的內部,也可以進入一些儀器設備的內部,從而導致異常事故的發生。根據美國國家宇航局約翰遜太空中心邦妮・庫伯的研究,月球微細粒子錶殼中的鐵有可能被吸入人體肺部並進入血液循環。初步研究顯示,人體如果吸入月球灰塵,可能造成包括鐵中毒和塵肺病在內的健康危害。

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