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嫦娥4號發現的月壤,與美國差別很大,罕見元素一噸就值637億

2024-07-03科學

「原來月球上的元素這麽豐富,這不就是個‘錢’坑嘛。」
自1月3日嫦娥四號傳回數據後,隨後公布出來的月壤成分數據就引發了眾人的熱議,很多人在看到這個數據後,都感到震驚,因為嫦娥四號探測到的月壤又與當年美國阿波羅計劃所探測到的月壤存在很大的不同,這就讓眾人感到不可思議。

這些不同又有著怎樣的奧秘?

一、月壤研究的意義。

月球上的月壤一直都是人們非常好奇的一個方面,人類對於月壤的研究可以揭示月球作為太陽系天體的起源、演化歷史、地質構造等基本特征,對於探索太陽系的起源與演化、月球的特殊性質、以及其他行星和太陽系天體的起源演化都有非常重要的科學意義。

探索月球的基本目標就是獲取月球上的各種成分分布,了解探測區域的地質構造特征,確認探測區域是否存在以及其研究的科學和套用價值,並且了解探測區域的地質性質、地球化學特點、地球物理特征等等,月壤中所蘊含的豐富的資源,這些資源中隱含著人們探索的巨大潛力,如何開采利用月壤中所蘊含的資源一直都是人們非常關註的一個方面。

月壤中含有豐富的氦3元素,這種氦3元素是很難在地球上被發現的一種元素,只是地球上的這種元素含量非常少,但是在月球上的氦3元素含量就非常的可觀,如果這種元素能夠被人類利用起來,那麽幾乎可以解決地球目前的能源問題。

美國人之所以會萌生登月的想法,其中一個關鍵的原因就是美國人認為月球上的水和氦3元素含量非常豐富,這些水和氦3元素能夠為地球的能源問題提供解決方案。
氦3元素可以用來進行融合反應,而融合反應產生的能量要遠遠大於目前地球上的核分裂反應所能夠產生的能量。

只需要一噸氦3元素,就相當於火力發電站一年所產生的能量,可以為全球提供能源供應上百年,還可以讓全球氣候變暖問題得到很大程度上的緩解,還可以為燃料電池提供燃料,可以解決地球上主要城市的供電問題,並且非常的環保。
但是地球上的氦3元素含量非常的稀少,幾乎只有在月球才能找到,這就成為探索月球的一個重要方向。

在開展探月活動的過程中,中國打算透過取樣返回任務獲取地表樣品的方式獲取月球上的月壤資訊,然後對其進行研究和探究,最終為人類探索太空提供依據,同時也為人類利用太空資源奠定基礎,這不僅是科學問題,也是人類文明進步的過程。

二、差異所在。

美國在20世紀60年代的阿波羅計劃時期,曾先後進行了六次登月探測,阿波羅計劃采集返回的月球樣品被認為是品質最大、成分最好,並且數量最多的月球樣品,這些月球樣品具有重要的科學研究價值,對於揭示月球和地球的起源和演化過程具有重要的意義。

但是除了這些月球樣品,對於月壤的研究也是非常有意義的,在人類探月史上,月球上的月壤不僅是人類探索月球的主要材料,也是人類未來太空探索的重要資源。
盡管月壤的研究工作在人類探月史上起著非常重要的作用,但是在很長一段時間內,月壤的研究工作一直處在停滯狀態,這也一度成為制約月球探測的瓶頸。

但是隨著中國嫦娥四號探測器在月球上進行了月球探測工作,嫦娥四號傳回的數據就引發了眾人的熱議,因為嫦娥四號探測到的月壤與當年阿波羅計劃所探測到的月壤存在著很大的不同之處,那麽這兩者之間的不同又是什麽呢?

原來這二者所探測到的月壤之間的差異主要是因為二者所到的位置不同造成的,阿波羅計劃時期的登月探測中,阿波羅太空人所到的位置是月球的近地點位置,而嫦娥四號在月球上探測的位置是月球的南極—艾特肯盆地的玉兔二號附近,這二者所探測到的月壤也從側面說明了月球上存在著地質構造的巨大差異,月球上不同地區的地質構造是不同的,因此在不同地區所探測到的成分也是非常的不同。

嫦娥四號探測到的月壤中蘊含有豐富的氧元素,此外還有一種特別的氦3元素,而且這種氦3元素的含量非常的高,而阿波羅計劃時期所探測到的月壤中所含的對於人類有用的元素就相對較少,而且水冰的含量也非常的少,這就更加說明了月壤中的元素也與地質構造有著直接的聯系,不同的地質構造所探測到的月壤也不同。

三、氦3的套用與前景。

氦3是一種非常珍貴的物質,也是一種非常昂貴的物質,因為此前對氦3的研究工作一直處於停滯狀態,但是近幾年中國對於氦3的研究工作卻進展很大,越來越多的用途和價值被開發了出來。
氦3是一種天然資源,是地球上非常珍貴的元素之一,雖然這種元素在地球上的氬氬冰和火山熔巖中都有存留,但因為地心的熔煉作用,使得大部份的氦3元素納入了地核中。

因此如果要在地球上大規模的開采氦3元素,對地球上的生態環境會造成非常嚴重的破壞,同時也不是很現實的一個方法,但是氦3元素如果在月球上開采利用就不同了,因為月球上沒有地球上那麽厚的大氣層,不能很好的保護月球上的地球元素免受太空環境的侵蝕,因此月球上的氦3元素相對於地球上更加的純凈,可以很好的被開采利用。

氦3元素可以用於融合反應,融合反應相對於地球上現在使用的核分裂反應來說,所產生的能量是要大得多的,而且氦3和氘的融合反應所產生的能量噸位的級別,這種能量的產生是遠遠大於人類目前所使用的石油發電、火電、核電等發電方式的總和的。

因此可以憑此看出,氦3在融合反應中的套用前景是非常巨大的,而且還有著非常巨大的經濟價值,如果有足夠多的氦3被開采利用,那麽將會成為未來太空探索,火星旅行等的重要動力。
如果我們不利用氦3這種元素,那麽大氣中的二氧化碳將會不斷的增加,氣溫將會不斷的升高,全球的冰川將會融化,地球上的海洋將會不斷的上升,到那個時候,地球將會面臨著淪陷性的危機。

結語

空間站、月球基地、火星殖民地、飛船的航行…… 這些都將會是未來的發展方向,我們已經不再是年輕的星球了,探索太空,開發太空資源,讓人類的科技文明、經濟社會、生產生活、生物多樣性等各方面多重受益,這將會是我們終身的事業,至關重要。