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嫦娥4号发现的月壤,与美国差别很大,罕见元素一吨就值637亿

2024-07-03科学

「原来月球上的元素这么丰富,这不就是个‘钱’坑嘛。」
自1月3日嫦娥四号传回数据后,随后公布出来的月壤成分数据就引发了众人的热议,很多人在看到这个数据后,都感到震惊,因为嫦娥四号探测到的月壤又与当年美国阿波罗计划所探测到的月壤存在很大的不同,这就让众人感到不可思议。

这些不同又有着怎样的奥秘?

一、月壤研究的意义。

月球上的月壤一直都是人们非常好奇的一个方面,人类对于月壤的研究可以揭示月球作为太阳系天体的起源、演化历史、地质构造等基本特征,对于探索太阳系的起源与演化、月球的特殊性质、以及其他行星和太阳系天体的起源演化都有非常重要的科学意义。

探索月球的基本目标就是获取月球上的各种成分分布,了解探测区域的地质构造特征,确认探测区域是否存在以及其研究的科学和应用价值,并且了解探测区域的地质性质、地球化学特点、地球物理特征等等,月壤中所蕴含的丰富的资源,这些资源中隐含着人们探索的巨大潜力,如何开采利用月壤中所蕴含的资源一直都是人们非常关注的一个方面。

月壤中含有丰富的氦3元素,这种氦3元素是很难在地球上被发现的一种元素,只是地球上的这种元素含量非常少,但是在月球上的氦3元素含量就非常的可观,如果这种元素能够被人类利用起来,那么几乎可以解决地球目前的能源问题。

美国人之所以会萌生登月的想法,其中一个关键的原因就是美国人认为月球上的水和氦3元素含量非常丰富,这些水和氦3元素能够为地球的能源问题提供解决方案。
氦3元素可以用来进行聚变反应,而聚变反应产生的能量要远远大于目前地球上的核裂变反应所能够产生的能量。

只需要一吨氦3元素,就相当于火力发电站一年所产生的能量,可以为全球提供能源供应上百年,还可以让全球气候变暖问题得到很大程度上的缓解,还可以为燃料电池提供燃料,可以解决地球上主要城市的供电问题,并且非常的环保。
但是地球上的氦3元素含量非常的稀少,几乎只有在月球才能找到,这就成为探索月球的一个重要方向。

在开展探月活动的过程中,我国打算通过取样返回任务获取地表样品的方式获取月球上的月壤信息,然后对其进行研究和探究,最终为人类探索太空提供依据,同时也为人类利用太空资源奠定基础,这不仅是科学问题,也是人类文明进步的过程。

二、差异所在。

美国在20世纪60年代的阿波罗计划时期,曾先后进行了六次登月探测,阿波罗计划采集返回的月球样品被认为是质量最大、成分最好,并且数量最多的月球样品,这些月球样品具有重要的科学研究价值,对于揭示月球和地球的起源和演化过程具有重要的意义。

但是除了这些月球样品,对于月壤的研究也是非常有意义的,在人类探月史上,月球上的月壤不仅是人类探索月球的主要材料,也是人类未来太空探索的重要资源。
尽管月壤的研究工作在人类探月史上起着非常重要的作用,但是在很长一段时间内,月壤的研究工作一直处在停滞状态,这也一度成为制约月球探测的瓶颈。

但是随着我国嫦娥四号探测器在月球上进行了月球探测工作,嫦娥四号传回的数据就引发了众人的热议,因为嫦娥四号探测到的月壤与当年阿波罗计划所探测到的月壤存在着很大的不同之处,那么这两者之间的不同又是什么呢?

原来这二者所探测到的月壤之间的差异主要是因为二者所到的位置不同造成的,阿波罗计划时期的登月探测中,阿波罗宇航员所到的位置是月球的近地点位置,而嫦娥四号在月球上探测的位置是月球的南极—艾特肯盆地的玉兔二号附近,这二者所探测到的月壤也从侧面说明了月球上存在着地质构造的巨大差异,月球上不同地区的地质构造是不同的,因此在不同地区所探测到的成分也是非常的不同。

嫦娥四号探测到的月壤中蕴含有丰富的氧元素,此外还有一种特别的氦3元素,而且这种氦3元素的含量非常的高,而阿波罗计划时期所探测到的月壤中所含的对于人类有用的元素就相对较少,而且水冰的含量也非常的少,这就更加说明了月壤中的元素也与地质构造有着直接的联系,不同的地质构造所探测到的月壤也不同。

三、氦3的应用与前景。

氦3是一种非常珍贵的物质,也是一种非常昂贵的物质,因为此前对氦3的研究工作一直处于停滞状态,但是近几年我国对于氦3的研究工作却进展很大,越来越多的用途和价值被开发了出来。
氦3是一种天然资源,是地球上非常珍贵的元素之一,虽然这种元素在地球上的氩氩冰和火山熔岩中都有存留,但因为地心的熔炼作用,使得大部分的氦3元素纳入了地核中。

因此如果要在地球上大规模的开采氦3元素,对地球上的生态环境会造成非常严重的破坏,同时也不是很现实的一个方法,但是氦3元素如果在月球上开采利用就不同了,因为月球上没有地球上那么厚的大气层,不能很好的保护月球上的地球元素免受太空环境的侵蚀,因此月球上的氦3元素相对于地球上更加的纯净,可以很好的被开采利用。

氦3元素可以用于聚变反应,聚变反应相对于地球上现在使用的核裂变反应来说,所产生的能量是要大得多的,而且氦3和氘的聚变反应所产生的能量吨位的级别,这种能量的产生是远远大于人类目前所使用的石油发电、火电、核电等发电方式的总和的。

因此可以凭此看出,氦3在聚变反应中的应用前景是非常巨大的,而且还有着非常巨大的经济价值,如果有足够多的氦3被开采利用,那么将会成为未来太空探索,火星旅行等的重要动力。
如果我们不利用氦3这种元素,那么大气中的二氧化碳将会不断的增加,气温将会不断的升高,全球的冰川将会融化,地球上的海洋将会不断的上升,到那个时候,地球将会面临着毁灭性的危机。

结语

空间站、月球基地、火星殖民地、飞船的航行…… 这些都将会是未来的发展方向,我们已经不再是年轻的星球了,探索太空,开发太空资源,让人类的科技文明、经济社会、生产生活、生物多样性等各方面多重受益,这将会是我们终身的事业,至关重要。