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中国公布月壤水提取技术,1吨月壤转化50公斤水,会被美国学去?

2024-08-27科学

嫦娥五号月壤又有大发现,每吨月壤可以提取出50公斤的水。这项技术到底意味着什么?为什么中国要在月球上搞水?现在我国直接开了源,公布了制水方法,会不会被包括美国在内的其他国家学过去呢?

月球是「水库」还是「噱头」?

1969年,当时的人类还在地球上翘首以盼,等待着阿姆斯特朗从月球传回的具体情况。终于,他站在月球的表面,抛出了那句划时代的宣言:「这是我个人的一小步,却是全人类的一大步。」

随着阿波罗计划的落幕,人们逐渐意识到,光靠旗帜插在月球上并不能给地球上的人们带来什么实质性的福利。月球冷冰冰的,连口水都喝不上——毕竟,月球上可没有星巴克!

直到1998年,美国的「月球勘探者」号探测器通过中子光谱仪测量到月球南北两极的水冰信号,估计在这些区域可能存在数亿吨的水冰。

随后,2009年,美国的「月球坑观测与遥感卫星」(LCROSS)任务通过撞击月球南极的凯布斯陨石坑,直接探测到了水冰的存在,进一步证实了这一推测。

光有发现还远远不够。以为发现了水冰就能开矿取水了吗?要把这些水冰变成可供人类使用的资源,难度比想象中大得多。

水冰的藏身之地——月球极地的永久阴影区,零下170摄氏度的环境,在这样的低温下,连钢铁都会变得脆弱不堪,更不用说那些需要精密操作的探测和开采设备了。

即使我们克服了低温难题,传统的开采方法也让人头疼。科学家们曾经尝试通过加热月壤来释放其中的挥发物质,以此获取水分。

可这种方法不仅耗能巨大,最后提取出的水却只有几百克。这样的「效率」,恐怕连在地球上的自来水厂都得笑出声来。

我们给出「绝活儿」

而如今,中国的科学家们却给出了一个「绝活儿」:只需一吨月壤,就能提取出50公斤的水。

要理解这一「绝活儿」,我们得从月球土壤的秘密说起。中国科学院宁波材料技术与工程研究所的研究团队发现。

月壤中的矿物,如月壤玻璃、斜长石、橄榄石和辉石等,实际上含有少量的水。

这些水并不像地球上的水那样自由流动,而是以氢氧根的形式「藏」在矿物结构中。

要把这些水「请」出来,科学家们必须使出「高温氧化还原反应」这个绝招。在高温下,这些氢氧根会与月壤中的氧原子结合,形成真正的水分子。

听起来似乎很复杂,但效果却是相当惊人。研究团队发现,1克月壤可以产生大约51到76毫克的水。

这意味着一吨月壤可以提取出51公斤到76公斤的水。

差不多足够50个人一天的饮用需求!在一个资源极度匮乏的环境下,这可是了不起的成就。

这项技术带来的好处远不止于此。在提取水的过程中,还会产生铁这种副产品,可以直接用来制造月球电子设备。

而那些熔融后冷却的月壤,可以变成建筑材料,为建造月球基地提供资源。

中国为什么要在月球上搞水?

可能有人会好奇,中国为什么要在月球上搞水?我们地球上不缺水啊,有那么多江河湖海,喝水是从来不用发愁的事儿。

那为何要费这么大的劲,跑到38万公里外的月球上去找水?听起来这事儿既费钱又费力,有必要吗?

我们要明白,水是人类生存的基本需求。可以几天不吃饭,但几天不喝水,那就要出大问题了。

如果未来我们真的要在月球上建立科研站,甚至是永久居住基地,解决水源问题就成了头等大事。

总不能让宇航员们一到月球就渴得嗓子冒烟吧?

还有人想说既然月球上没有水,为什么不直接从地球上运过去?这看似是个简单的解决方案,但实际上,把一瓶矿泉水从地球送到月球,价格可能比买一辆法拉利还要贵!如此高昂的成本,显然不太现实。

更重要的是,水不光能喝,还能变身为火箭燃料的组成部分。通过电解水,我们可以得到氢气和氧气,氢氧混合燃烧就是火箭推进剂的一部分。

这意味着,月球上搞水,不仅是为了让人类在那儿待得舒服,更是为了探索更远的太空做准备。把水变成燃料,我们就可以从月球出发,直接飞向更远的行星,比如火星!

被美国学去咋办?

说到这儿,不少人可能会担心:这么厉害的技术,要是被美国学去了怎么办?辛辛苦苦研究出来的成果,最后成了别人的「嫁衣」,岂不是白忙活?其实,这种担心并非毫无根据。历史上,类似的事情还真不少见。

在二战后时期,美国从战败的德国带走了大量的科技人才和研究成果,甚至包括一些顶尖的火箭技术。

听说过「用于攻击英国目标弹道导弹的V-2火箭」吗?这可是由德国火箭专家冯·布劳恩领导的团队研发的。

后来这位冯博士直接被「请」到美国,成为美国航天计划的灵魂人物之一。没有他,阿波罗登月计划可能都要推迟好几年。

话说回来,历史归历史,今时不同往日。现在的中国,已经不是那个「任人宰割」的角色。

就算美国真要「偷师」,也未必能轻松搞定。为什么这么说?因为技术创新可不是简单的「复制粘贴」。

更涉及到背后的研发团队、实验条件、生产设备,以及各种复杂的技术细节。

就好比拿到了一本张艺谋的剧本,也未必能拍出【英雄】的效果。因为剧本是死的,人是活的。

最重要的是,真正的较量,不是看谁学得快,而是看谁能不断引领潮流。

从这个角度来看,与其担心别人学去了我们的技术,不断开拓新的领域,这样其他国家就只能在我们背后追赶,而不是「偷师」!

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