美科學(xué)家擬用微波設(shè)備從月球表面提取液態(tài)水

美印兩國(guó)月球探測(cè)器日前發(fā)現(xiàn)了月球表面有水的最新證據(jù)

????北京時(shí)間9月30日消息，據(jù)《新科學(xué)家》雜志報(bào)道，美印兩國(guó)月球探測(cè)器日前發(fā)現(xiàn)了月球表面有水的最新證據(jù)，這不僅有助于維持登月宇航員的生存所需，還可以推動(dòng)載人火星探測(cè)任務(wù)。在這種情況下，如何從月表提取液態(tài)水便成了一個(gè)十分現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題。美宇航局正在開(kāi)發(fā)的一種微波設(shè)備有望實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

????印度“月船一號(hào)”和美宇航局“卡西尼”號(hào)和“深度撞

????太陽(yáng)風(fēng)質(zhì)子(氫離子)與月球土壤中的氧原子結(jié)合，會(huì)不斷產(chǎn)生這些分子。彗星撞擊還可能給月球帶來(lái)水。由彗星或太陽(yáng)風(fēng)產(chǎn)生的水會(huì)隨時(shí)間慢慢擴(kuò)散至月球南北兩極的永久陰影帶，科學(xué)家最近測(cè)量發(fā)現(xiàn)這些地帶比冥王星的溫度還低。美國(guó)布朗大學(xué)天文學(xué)家卡爾·佩特斯(Carle Pieters)說(shuō)“一旦月球上有了水，終有一天會(huì)顯露出來(lái)?！迸逄厮诡I(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)美宇航局研究小組為印度“月船一號(hào)”開(kāi)發(fā)了很多測(cè)量?jī)x器。

????佩特斯在接受《新科學(xué)家》雜志采訪時(shí)表示，迄今為止，月表的水量并不多，打個(gè)比方，棒球場(chǎng)那么大的一片月球土壤，可能僅有“一杯水”。不過(guò)，如果可以獲取到這些水，宇航員便有了在月球上生存所需的飲用水，同時(shí)還能從中分離出氧和氫，用以制造返回地球所需的燃料。

????這將大大降低航天發(fā)射成本，因?yàn)樵趶牡厍蛏习l(fā)射航天器時(shí)，可以少加裝一些燃料。在月球上生產(chǎn)的火箭燃料甚至可以幫助我們實(shí)施載人火星探測(cè)任務(wù)。鑒于月球引力更小，從月球表面實(shí)施火星發(fā)射任務(wù)，要比從地球上實(shí)施這種任務(wù)消耗更少的能量。位于得克薩斯州休斯敦的月球與行星研究所的研究人員保羅·斯普斯蒂說(shuō)：“這將徹底改變航天飛行模式。這就好比在太空建造一條橫跨大陸的鐵路?！?/p>

????我們?nèi)绾尾拍塬@取以極少的水冰形式封存于月球土壤中的水呢？根據(jù)美宇航局馬歇爾太空飛行中心的埃德溫·伊斯里奇(Edwin Ethridge)和阿拉巴馬大學(xué)的威廉姆·卡烏勒(William Kaukler)的研究成果，一種微波裝置可以做到這一點(diǎn)，他們?cè)缭?006年就提出了這項(xiàng)技術(shù)。他們使用普通的微波爐對(duì)模擬月球土壤進(jìn)行處理，將土壤溫度冷卻至零下150攝氏度。

????接著，他們將土壤保持在真空狀態(tài)下，模擬月球條件，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使用微波將土壤加熱至零下50攝氏度，便會(huì)出現(xiàn)水冰升華現(xiàn)象，即從固態(tài)直接轉(zhuǎn)變?yōu)樗?。這樣，原本散布于土壤高壓微孔中的水汽便進(jìn)入到低壓真空管內(nèi)。在月球上，這些水汽可通過(guò)置于月球土壤上方的金屬盤(pán)進(jìn)行收集。據(jù)卡烏勒介紹，升華出來(lái)的水汽作為霜凍濃結(jié)于金屬盤(pán)上，然后，“你可以將金屬盤(pán)上的霜凍收集起來(lái)。”

????在高溫條件下烘焙和處理干燥月球土壤也可能會(huì)釋放出氧原子和氫原子，用以制造火箭燃料或其他的用途。不過(guò)，斯普蒂斯指出，這種方法耗費(fèi)的時(shí)間和精力是從月球的水資源中提取氧原子和氫原子的百倍左右，“然而，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，這一切會(huì)變得更簡(jiǎn)單、更劃算和更快速?！?秋凌)