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中國公布月壤水提取技術,1噸月壤轉化50公斤水,會被美國學去?

2024-08-27科學

嫦娥五號月壤又有大發現,每噸月壤可以提取出50公斤的水。這項技術到底意味著什麽?為什麽中國要在月球上搞水?現在中國直接開了源,公布了制水方法,會不會被包括美國在內的其他國家學過去呢?

月球是「水庫」還是「噱頭」?

1969年,當時的人類還在地球上翹首以盼,等待著岩士唐從月球傳回的具體情況。終於,他站在月球的表面,投擲了那句劃時代的宣言:「這是我個人的一小步,卻是全人類的一大步。」

隨著阿波羅計劃的落幕,人們逐漸意識到,光靠旗幟插在月球上並不能給地球上的人們帶來什麽實質性的福利。月球冷冰冰的,連口水都喝不上——畢竟,月球上可沒有星巴克!

直到1998年,美國的「月球勘探者」號探測器透過中子光譜儀測量到月球南北兩極的水冰訊號,估計在這些區域可能存在數億噸的水冰。

隨後,2009年,美國的「月球坑觀測與遙感衛星」(LCROSS)任務透過撞擊月球南極的凱布斯隕石坑,直接探測到了水冰的存在,進一步證實了這一推測。

光有發現還遠遠不夠。以為發現了水冰就能開礦取水了嗎?要把這些水冰變成可供人類使用的資源,難度比想象中大得多。

水冰的藏身之地——月球極地的永久陰影區,零下170攝氏度的環境,在這樣的低溫下,連鋼鐵都會變得脆弱不堪,更不用說那些需要精密操作的探測和開采器材了。

即使我們克服了低溫難題,傳統的開采方法也讓人頭疼。科學家們曾經嘗試透過加熱月壤來釋放其中的揮發物質,以此獲取水分。

可這種方法不僅耗能巨大,最後提取出的水卻只有幾百克。這樣的「效率」,恐怕連在地球上的自來水廠都得笑出聲來。

我們給出「絕活兒」

而如今,中國的科學家們卻給出了一個「絕活兒」:只需一噸月壤,就能提取出50公斤的水。

要理解這一「絕活兒」,我們得從月球土壤的秘密說起。中國科學院寧波材料技術與工程研究所的研究團隊發現。

月壤中的礦物,如月壤玻璃、斜長石、橄欖石和輝石等,實際上含有少量的水。

這些水並不像地球上的水那樣自由流動,而是以氫氧根的形式「藏」在礦物結構中。

要把這些水「請」出來,科學家們必須使出「高溫氧化還原反應」這個絕招。在高溫下,這些氫氧根會與月壤中的氧原子結合,形成真正的水分子。

聽起來似乎很復雜,但效果卻是相當驚人。研究團隊發現,1克月壤可以產生大約51到76毫克的水。

這意味著一噸月壤可以提取出51公斤到76公斤的水。

差不多足夠50個人一天的飲用需求!在一個資源極度匱乏的環境下,這可是了不起的成就。

這項技術帶來的好處遠不止於此。在提取水的過程中,還會產生鐵這種副產品,可以直接用來制造月球電子器材。

而那些熔融後冷卻的月壤,可以變成建築材料,為建造月球基地提供資源。

中國為什麽要在月球上搞水?

可能有人會好奇,中國為什麽要在月球上搞水?我們地球上不缺水啊,有那麽多江河湖海,喝水是從來不用發愁的事兒。

那為何要費這麽大的勁,跑到38萬公裏外的月球上去找水?聽起來這事兒既費錢又費力,有必要嗎?

我們要明白,水是人類生存的基本需求。可以幾天不吃飯,但幾天不喝水,那就要出大問題了。

如果未來我們真的要在月球上建立科研站,甚至是永久居住基地,解決水源問題就成了頭等大事。

總不能讓太空人們一到月球就渴得嗓子冒煙吧?

還有人想說既然月球上沒有水,為什麽不直接從地球上運過去?這看似是個簡單的解決方案,但實際上,把一瓶礦泉水從地球送到月球,價格可能比買一輛法拉利還要貴!如此高昂的成本,顯然不太現實。

更重要的是,水不光能喝,還能變身為火箭燃料的組成部份。透過電解水,我們可以得到氫氣和氧氣,氫氧混合燃燒就是火箭推進劑的一部份。

這意味著,月球上搞水,不僅是為了讓人類在那兒待得舒服,更是為了探索更遠的太空做準備。把水變成燃料,我們就可以從月球出發,直接飛向更遠的行星,比如火星!

被美國學去咋辦?

說到這兒,不少人可能會擔心:這麽厲害的技術,要是被美國學去了怎麽辦?辛辛苦苦研究出來的成果,最後成了別人的「嫁衣」,豈不是白忙活?其實,這種擔心並非毫無根據。歷史上,類似的事情還真不少見。

在二戰後時期,美國從戰敗的德國帶走了大量的科技人才和研究成果,甚至包括一些頂尖的火箭技術。

聽說過「用於攻擊英國目標彈道導彈的V-2火箭」嗎?這可是由德國火箭專家馮·布勞恩領導的團隊研發的。

後來這位馮博士直接被「請」到美國,成為美國航天計劃的靈魂人物之一。沒有他,阿波羅登月計劃可能都要推遲好幾年。

話說回來,歷史歸歷史,今時不同往日。現在的中國,已經不是那個「任人宰割」的角色。

就算美國真要「偷師」,也未必能輕松搞定。為什麽這麽說?因為技術創新可不是簡單的「復制貼上」。

更涉及到背後的研發團隊、實驗條件、生產器材,以及各種復雜的技術細節。

就好比拿到了一本張藝謀的劇本,也未必能拍出【英雄】的效果。因為劇本是死的,人是活的。

最重要的是,真正的較量,不是看誰學得快,而是看誰能不斷引領潮流。

從這個角度來看,與其擔心別人學去了我們的技術,不斷開拓新的領域,這樣其他國家就只能在我們背後追趕,而不是「偷師」!

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