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嫦娥五号到底發現了什麼

圖文 更新时间:2024-08-02 01:15:38

随着科技的發展,人們對某些資源的需求越來越大,尤其是本就在地球上十分少見的東西。在這種情況下,大家開始打月球的主意,想去那裡尋找稀缺的資源。

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終日與我們相伴的月球

别看月球“滿臉麻子”,外表有些磕碜,但它确實是有些珍貴資源的。比如此前嫦娥五号就從月球帶回了罕見物質,每噸的價格高達191億元,100噸就足夠人類用1年

那麼,這種罕見物質到底是什麼呢?為什麼它的價格如此驚人?接下來,就讓我們一起看看吧!

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月球上的嫦娥五号的模拟圖

嫦娥五号帶回的土壤

嫦娥五号作為我國“月球三步走”計劃當中的最後一步,其回歸對我們來說有着重要的意義。

在它帶着1731克月壤返回地球之後,不僅全中國對其異常關注,就連世界各國都為之側目,他們都很希望可以從中國這裡得到一定的月壤樣本,去做最新的研究。

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嫦娥五号帶回的月壤樣本

這時有人可能會想,此前美國和蘇聯不也從月球上采集了土壤嗎,為什麼大家依舊會對月壤有這麼大的興趣。

實際上,在嫦娥五号帶回月壤之前,美國阿波羅登月的六次任務,帶回了約382千克月球樣品,其中三分之一都是月壤。蘇聯雖未完成載人登月,但是依舊采回了300克左右的月壤

從這個數值來說,美國遙遙領先,并且他們當年還将月壤作為“外交禮物”贈送給了許多國家,其中我國隻獲得了1克

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阿波羅11号帶回的月壤

但也正是這趕不上芝麻粒大的月壤,讓我們下定決心總有一天我們要自己登陸月球去“采土”。如今嫦娥五号帶回的大量月壤,确實證明我們實現了當時的夢想。

而其他國家之所以這麼感興趣,是因為人類帶回的月壤都集中于上世紀70年代,在這之後,大家就好像對月球失去了興趣。

在這種情況下,最新的月壤當然能夠提供更多的信息,尤其是月球上的珍稀資源“氦-3”

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氦-3的原子結構示意圖

當然了,嫦娥五号帶回的月壤也确實不負衆望,的确有着這種罕見物質,并且還給了科學家一些意外驚喜。這又是怎麼回事呢?

月壤當中的“氦-3”

根據市場的行情來看,氦-3每噸的價格能達到191億元,甚至可能會在未來被“越炒越高”,因為這種物質對于人類來說确實非常稀有。

其實人類在很早的時候,就發現了月球上有大量的氦-3,比如以美國阿波羅計劃當中的探測結果來看,月壤中氦-3的總量在100萬噸到500萬噸之間

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研究人員正在分選月壤樣品

之所以這麼珍貴,在地球上價格如此高,是因為地球上的氦-3實在是太少了,即使花費高價提取,地球氦-3的量也隻有20噸左右

在這種情況下,人們自然就将目光聚焦在了月球身上。

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月球是一個巨大的“寶庫”

而且氦-3作為核聚變的重要原料,确實代表着“未來能源”。畢竟,這種資源僅僅100噸就足夠全球人類用一年。

資料顯示,建設一個500兆瓦的氘氦3核聚變發電站,每年消耗的氦3僅需50千克。如果美國全部采用氘氦3核聚變發電,年發電總量僅需消耗25噸氦3,而中國大約需要8噸氦3,全世界的年發電量約需100噸的氦3。

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氦-3核聚變反應示意圖

從上文的叙述不難看出,人類早在上世紀采集月壤的時候就發現了氦-3在月球上的儲量很大,這本不是什麼稀奇事兒。

但是嫦娥五号帶回了的“稀罕玩意兒”卻給了人們新的驚喜,這個驚喜正是在“月壤玻璃”當中的氦氣泡

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月壤中的氦氣泡示意圖

原來,大家雖然都知道月球上有着豐富的氦-3,卻一直很苦惱如何在月球進行采礦。如果一直無法實現有效開采,那麼這個巨大的“寶藏”的存在就顯得毫無意義了。

因此,嫦娥五号帶回來的意外驚喜,正是給大家指明了一條月壤氦-3開采的道路

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宇航員正在采集月壤樣本

科學家發現在月壤玻璃也就是“钛鐵礦粒子”當中有許多大小在5納米到25納米左右的小氣泡,這些小氣泡就是“氦氣泡”。

在确定這些氣泡确實是氦氣泡之後,人們顯得異常激動,因為這代表着月球上的部分氦-3有着天然的載體,人類隻需要将這些載體采回來,然後在地球上進行提純工作就可以了。

在這種情況下,獲取月壤中的氦-3将會變得更加容易,這對于一直苦惱“如何采礦”的人類來說确實是一個福音。不過,人類想要實現在月球上進行規模采礦的夢想,确實還要克服許多難題

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在月球上采礦的構想圖

開發月球的難題

氦氣泡的發現雖然為人類提供了順利采礦的新思路,但是由于需求量比較大,所以采集的重量肯定是有一定要求的

而在人類尚未建成基地之前,這種采礦的工作應該就是機器去做。隻要時間足夠,機器采集到的數量确實還是很可觀的,但問題是,我們沒法運回來

大家都知道想實現地月之間的“貨運”,必須要制造出推力足夠大的運載火箭,不然哪怕是順利完成了采集,也沒辦法将其順利運回地球。這樣的話,就不用談用氦-3幫自己解決能源危機了。

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能在地月之間運送貨物的MX-9概念圖

其次就是除了月壤玻璃當中存在的氦氣泡,月球上大量的氦元素依舊沒有這樣穩定的“載體”。在這種情況下,人類還是要考慮如何将這些月壤中的氦-3留住或者說完成就地提取。以咱們現在的科技來看,想實現這件事情是不太可能的。

綜上所述,哪怕知道了月球上的氦-3很重要也很值錢,人類的采礦計劃想要實行依舊是舉步維艱的

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月球“采礦”的構想圖

隻能說,我們目前的科技确實不足以實現這麼遠大的夢想,因此,大家現在也隻能眼巴巴地看着月球,期待着自己能夠盡早登陸,獲取大量的稀缺資源

當然,随着可控核聚變的研究如火如荼,許多國家都意識到了氦-3将是下一個能源時代的“石油”,所以有條件的都在籌備盡早去月球采礦。沒條件的也不甘心隻是看着,在盡力創造條件,也上去分一杯羹。

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月球或是下一個“兵家必争之地”

在這種情況下,人們提出了解決月球采礦困難的幾種方法。

解決采礦難題的方法

首先就是在月球上建立基地,這種基地有些類似于《火星救援》當中展示的基地,不僅可以供宇航員在其中長期留宿,還能讓他們進行相關的研究

換句話說,大家可以将這些月球基地當成“氦-3加工廠”,屆時人們在完成了采集之後就會就地進行提純,然後再将這個産物運回地球,以供人類使用。

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月球基地的構想圖

其次就是直接在月球上建造核電站,這個想法雖然有些天馬行空,但是如果人類的科技繼續發展下去,确實是有實力做到的。那麼,在月球上建核電站如何給地球供電呢?

原來,他們計劃将這些電通過激光或者微波傳輸到近地軌道的中繼衛星上,然後再讓這些中繼衛星把電傳回地球

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中繼衛星的概念圖

從這個複雜的程序來說,這種方法實施起來應該還是比較困難的。不過它的好處是,哪怕這個核能在發電的過程中出現了任何意外,也不會威脅到地球的環境,所有的“傷害”顯然都是留給月球的

總之,前往月球采礦已經成為了人們新一輪探月的主要目标,從大家都希望在近年建成月球基地的計劃就能看出,月壤當中的氦-3已經成為了未來的“戰略資源”

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十分珍貴的月球“土特産”

嫦娥五号的發現無疑給我國提供了更多的資料和信息,相信這對于我國在“月球采礦潮”當中争得一席之地肯定會有所助力的!

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