熔融氧化铝电解方程式中冰晶石作用是什么
宇航局重返月球计划遭遇挑战:月球制氧技术与高昂成本问题
宇航局NASA近期决定继续推进“阿耳忒迷失计划”,旨在借助巨型火箭“太空发射系统”(SLS)、“猎户座”飞船以及SpaceX的“星舰”飞船,在2025年实现载人重返月球的目标。与此航天五院508所的果琳丽研究员在月面制氧技术上取得了重大突破。该技术在提取月球表面的氧气供宇航员呼吸方面,展示了广阔的应用前景。此次的技术突破集中在如何利用月球独特的环境进行氧气生产以支持人类活动。
月球表面看似真空,但含有氢、氦、氖等微量原子。尽管这些原子的数量庞大,但对于人类生存来说,真正需要的是氧气。而月球表面虽然缺乏自由态的氧气,但其矿物成分中含有大量的氧化物,其中的氧占了物质总量的近44%,这为获取氧气提供了物质基础。
电解氧化铝粉末来生产氧气的技术(类似电解铝工艺)已在地球上得到应用。人们通过高温熔化氧化铝,并通电使之发生反应来得到氧气。利用月球表面的光照资源丰富这一特点,科学家可以通过太阳能电池将光能转化为电能来驱动这一电解过程。
果琳丽研究员提出的技术进一步简化了这一过程:直接在月球表面加热月岩和月壤至高温状态进行电解,从岩浆中释放氧气。这种方法的优点是效率高、污染小,而且可以直接利用月球表面的原材料,不需要额外的溶质。这无疑为解决人类在月球上生存所需氧气供应问题带来了希望。
无论是宇航局的登月计划还是这一制氧技术都面临巨大的挑战。登陆月球的成本极为高昂。宇航局的“阿耳忒迷失计划”涉及到复杂的对接和飞行程序,每一步都需要巨额投入。“星舰”飞船的研发成本也是巨大的未知数。SLS火箭和“猎户座”飞船的研发成本已经累积到了惊人的数字,未来的运营费用更是庞大。这使得整个重返月球的计划面临巨大的经济压力。
在此背景下,一些人提出了质疑:我们是否应该投入如此巨大的资源去月球建设氧气工厂?半个多世纪的月球探索已经证明了月球的科学价值,但对于商业开发来说,仍然看不到明显的回报。相比之下,保护和发展地球似乎是一个更加经济合理的选择。毕竟,清新的空气对我们来说是免费的。但无论如何,科学探索始终是人类前进的动力,未来我们是否会看到人类在月球上建设一个可持续发展的基地,仍有待时间和技术的验证。
至于NASA所宣布的重返月球计划推迟至2025年的决定,无疑给全球的航天爱好者带来了新的期待与挑战。在科技和探索的道路上,我们始终期待着新的突破与创新。