作者:张佳欣 来源:科技日报 发布时间:2023/7/14 11:55:12
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美澳欲奔赴月球“淘金”

 

月球上没有现成可用的碳和水,能源采集也很困难。因此,到达月球的第一步是了解有什么资源,然后才能开始研究如何充分利用这些资源。而最关键的在于,寻找可循环利用资源的方法。图为未来人类定居月球(艺术图)。图片来源:美国《大众机械》网站

地外采矿是在澳大利亚布里斯班举行的第26届世界采矿大会上的热门话题。据英国《卫报》报道,6月28日,美国国家航空航天局(NASA)火箭科学家杰拉尔德·桑德斯在世界采矿大会上表示,NASA希望开发月球资源,最初的开发内容包括氧气和水,最终可能扩大到铁和稀土,NASA已开始行动,并计划争取在2032年挖掘月球土壤。

报道称,美国登月计划的一个关键部分是推进太空资源的商业利用。桑德斯表示,NASA计划对可能的月球资源进行了量化,包括能源、水和土壤,以此吸引商业投资。

NASA局长助理塞缪尔·韦伯斯特说,澳大利亚航天局参与研发了一个半自动月球车,最早将于2026年参加NASA的登月任务并采集月球土壤。

韦伯斯特说:“这是人类在月球上建立可持续存在,并对未来火星任务提供支持的关键一步。”

希望停留时间更久

与澳大利亚和美国的重返月球计划相比,50多年前的“阿波罗计划”只不过是一次蜻蜓点水式的“露营旅行”。

澳大利亚SBS电视台报道称,阿波罗任务最后一次是在1972年,宇航员在月球上停留了3天多(地球日)。而这一次,NASA计划研究在月球着陆后如何使用资源,而不是把东西全部带回来。

“我们希望在那里停留更长的时间。”桑德斯说。

桑德斯是“就地资源利用”项目的负责人,该项目旨在合理有序利用其他行星和卫星上发现的资源。

据介绍,NASA正在研究从其他行星上提取金属、硅和陶土来制造备件,甚至就在漫游车的着陆场。电影《火星救援》中马特·达蒙饰演的角色在火星上种植土豆,就是一个很好的例子。影片中他在火星上有一个制氧器,而NASA在“毅力号”火星车上也使用了类似的技术。

寻找可循环利用资源的方法

与桑德斯同属于澳洲联邦科学与工业研究组织(CSIRO)的乔纳森·拉尔斯顿正在领导一个澳大利亚团队,开发NASA所需的技术。

从现成可用的角度来说,月球上没有碳,没有水,能源采集也很困难。因此,到达月球的第一步是了解有什么资源,然后才能开始研究如何充分利用这些资源。而最关键的在于,寻找可循环利用资源的方法。

例如,在某些过程中,需要用水或酸从月球表层中浸出或提取某些金属,科学家不仅要制造出这些金属,而且还不能使其随意泄漏在月球上,所有东西都必须能回收或重新利用。

桑德斯表示,他们所做的一切都融入了循环经济。在月球上生产一公斤水、氧气或建筑材料等资源,就可以节省数万美元。

此外,研究团队也在开发将风化层转化为金属的技术,副产品是氧气,而不是二氧化碳。

通常,开发卫星、漫游车或其他太空设备需要原始环境,为了模拟月球上的真空环境,研究团队在所谓的“肮脏真空室”中进行了测试。

拉尔斯顿表示,风化层“亦敌亦友”,它是产生关键生命支持要素的潜在资源,但应对风化层也是一个巨大的挑战,因为它具有侵蚀性并且会粘在任何机械部件上。

为了实现更长期的任务,月球上的设备必须非常坚固且维护成本低。目前,从地球远程控制的机器人可使用专为采矿设计的传感和控制技术在月球进行操作。

相关技术公司参与航天任务

近年来,澳大利亚逐渐认识到提升太空实力对本国发展的重要性。除了与NASA合作外,澳大利亚航天局依据“从月球到火星计划”,向机器人和人工智能初创公司“先进导航”提供了520万美元。

该公司首席执行官兼联合创始人泽维尔·奥尔表示,他们将成为首批登陆月球的澳大利亚技术公司之一。

澳大利亚航天局负责人恩里科·巴勒莫说,10个项目将分享近4000万美元的资金,届时,当地航天公司也将为推进该国未来航天任务作出贡献。

据美国太空新闻网报道,“阿尔忒弥斯计划”的第二阶段将于2024年启动,4名宇航员将执行为期8天的绕月任务,这将是自1972年以来宇航员首次绕月飞行。

 
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