新光能反應(yīng)器可取月球土壤造氧
一位航空工程師已經(jīng)研發(fā)出一種太陽能反應(yīng)器,能夠讓宇航員在月球上自己制造水和氧氣。這個(gè)系統(tǒng)能夠從月球土壤中提前水分,而且初次使用時(shí)只需要從地球帶來的氫氣進(jìn)行啟動(dòng),幾個(gè)小時(shí)候氫氣就能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)利用。氫氣比氧氣更輕,這意味著這樣一個(gè)系統(tǒng)能夠明顯縮減月球任務(wù)所要運(yùn)輸?shù)闹亓。這臺設(shè)備現(xiàn)在已經(jīng)完成了一個(gè)為期6個(gè)月的測試,根據(jù)研發(fā)人員稱,它能夠?yàn)槎噙_(dá)8位宇航員提供足夠的氧氣和水。 研究人員已經(jīng)研究了數(shù)十年,并且想盡各種方法想要在月球上制造氧氣。太陽能熱發(fā)電領(lǐng)域?qū)<襎horsten Denk對這個(gè)裝置探索了十年,他聲稱:“最初人們認(rèn)為可以借助日光爐獲得氧氣,后來又提出了太能光伏發(fā)裝置、核反應(yīng)堆或者集中太陽輻射等方法! 在阿波羅任務(wù)之后,科學(xué)家們對于如何在月球上制造氧氣有了許多不同的想法,因?yàn)槟銖牡厍驇虑虻乃?span onclick="sendmsg('pw_ajax.php','action=relatetag&tagname=材料',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_4">材料都需要成本,每公斤負(fù)載都需要耗費(fèi)數(shù)千公斤的燃料。Denk的反應(yīng)器能夠從月球土壤中分離出水,然后再進(jìn)一步分解成氧氣和氫氣。而且他所建造的設(shè)備是全尺寸設(shè)備,預(yù)計(jì)能夠在月球上支持6-8人的生活所需。 這臺設(shè)備目前的重量為400公斤,但是Denk稱它的重量能夠進(jìn)一步精簡。月球土壤與對球土壤不同,不會(huì)出現(xiàn)風(fēng)干,因?yàn)樵虑虿⒉痪邆浯髿鈱。因此土壤微粒都是古怪的形狀而且有著鋸齒狀的邊緣。在使用之前,需要先對土壤進(jìn)行預(yù)處理來使其更光滑,然后通過篩選獲得合適的尺寸。這樣將保證太陽能反射器能夠安全的運(yùn)行。 據(jù)Denk稱,這臺設(shè)備一小時(shí)能夠處理25公斤的土壤微粒。而且短短的一小時(shí)它就能夠制造700公斤水,而且在4個(gè)小時(shí)內(nèi)它能夠產(chǎn)生2.5公斤的氧氣,這個(gè)過程都使用的是10 kW以下的電。大多數(shù)電都將用于水分子的分解過程。 雖然Denk目前已經(jīng)完成了第一階段獲取水的展示,但是第二階段將需要更多的資金。這個(gè)過程使用了發(fā)現(xiàn)于月球陰影區(qū)域的FeTiO3。這種材料可以通過月球機(jī)器人進(jìn)行挖掘,而且?guī)У椒磻?yīng)器前。我們只需要在反應(yīng)器的初始運(yùn)行階段用到地球帶來的氫氣。 他把人類探索月球比作鐵路的增長,當(dāng)火車站周圍的居民增加,商業(yè)就會(huì)興起。玄武巖等潛在的月球資源能夠作為3D打印衛(wèi)星的原材料。在月球進(jìn)行這些工作所需要的成本與從地球運(yùn)輸這些設(shè)備和資源相比投入更少。月球還擁有氦-3,這是我們地球上很少見的一種同位素,這種物質(zhì)理論上能夠在地球產(chǎn)生更清潔而且更安全的核能源。 殖民月球最大一個(gè)目標(biāo)就是水,而且當(dāng)凍結(jié)在極地冰層內(nèi)的水分。水能夠分解成氫氣和氧氣,兩種氣體混合時(shí)能夠發(fā)生爆炸,為火箭提供燃料。Denk解釋稱,氫氣將在最初的幾個(gè)小時(shí)內(nèi)有用,隨后它將伴隨著電解轉(zhuǎn)化循環(huán)利用。即使你從地球上攜帶氫氣并且在月球上制造氧氣作為火箭燃料,你也能夠縮減近90%的重量。 Denk稱,月球會(huì)經(jīng)歷長時(shí)間的日照,然后經(jīng)歷長時(shí)間的黑暗。這也給制造太陽能燃料創(chuàng)造了理想的條件。日照時(shí)間能夠持續(xù)兩周時(shí)間,而且隨后將經(jīng)歷同樣時(shí)間的暗夜。因此如果你需要三小時(shí)打開這臺設(shè)備,不會(huì)存在什么問題。 |