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在月球土壤中自如地呼吸

阿碧 2007年05月25日 14:47

 
  在一些科幻小说中,小说家设想外星球中由于缺乏大气,这些外星的表面难以出现生命。然而,如果有外星生命,它们可以存在于外星的土壤中。现在,这样的科学幻想即将实现,美国科学家声称,未来人们可以利用外星土壤进行自如地呼吸,因为他们已经从火山灰中分解出氧气。

  凭着现在的科技水平,人们上月球并非难事。然而,要在月球上长期居住、进行科学考察或者矿产开发就很难了,因为月球缺乏人们生存所需要的资源,其中的难题之一是人需要氧气,而月球上没有氧气。为此,美国航宇局专门设立了一笔奖金,寻找在月球上制造氧气的方案。最近,美国化学家已经开发出了相应的方案,获得了25万美元的奖金。

  月球土壤中含有氧

  利用月球上的土壤、岩石制取氧气,听起来有点不可思议。但是,从理论上讲是完全可行的,火山岩和月岩主要由硅氧化物和其他矿石构成,理论上讲可用于提取氧原子,制取氧气。科学家完全可用一些特殊的方法,让含氧的土壤或岩石分解,并释放出氧气。

  天文学家利用天文望远镜观察了阿波罗飞船曾经降落的地方,通过使用专门的过滤器,天文学家发现这些地方的月球土壤可以反射出很微弱的紫外线。将天文望远镜观察的结果与从这些地方取得的岩石样本进行比较后,专家终于搞清楚了这些矿物的成分。众所周知,紫外线放射区域含有大气,只有通过在轨天文望远镜才能发现紫外线反射现象,地面望远镜是做不到这一点的。

  美国航宇局专家称,通过对月球上不同地方的土壤和紫外线反射水平进行研究,他们可以确定何处月球土壤中含有氧气。美国航宇局专家吉姆·加尔温称,专家利用天文望远镜对月球阿里斯塔尔赫环形山进行了观察,这一环形山位于月球亮区与暗区的边界。很早以前天文学家就认为,这一地区具有特殊的地质结构。在这一地区天文学家发现了大量的“钛铁矿石”,将这些矿石加热或通电,就可以从中分离出氧气。分离出来的氧气可以用来呼吸或是制造火箭燃料。

  月球造氧竞赛

  从地球运氧气上月球去,既花钱又没效率,因而不大可行。为此,美国航宇局在2004年专门为造氧设置了一笔单项奖,奖金为25万美元,鼓励科学家们创新,希望独辟蹊径,找到获取氧气的新途径。“月球制氧竞赛”是美国航宇局“百年挑战”系列活动中的一项,是整个挑战中的第三步。这项竞赛由美国航宇局和佛罗里达太空研究所联合发起,激励化学工程师们大胆创新技术,以便于未来人类开辟太空新领地。

  美国提出一个宏伟目标,2015年在月球表面建立常驻科学考察站。实现及维持月面基地困难很多,因为科学考察站所需的物资全部要从地球运输过去。特别是人从事活动不可缺少的氧气,必须想办法在“当地”解决。如果能在月球上解决氧气的供应,也许能促进未来实现载人的火星探测。在这样一个背景下,美国航宇局提出设立奖项,给最先开发出使用化学方法利用月球上的沙子高效制取大量氧气的人奖励25万美元。

  这个项目以“MoonROx(月球风化层氧气)挑战”命名。竞赛规则很简单:参赛者必须研制出一种设备,其重量和功率符合一定标准。在地面实验测试时,以火山灰代替月球土壤,要在8小时内制取至少5千克氧气。谁能在2008年6月1日前最先研制成功并现场示范运作,谁就能赢得大奖。

 
 
  

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原载于《太空探索》2007年第1期  
 
   
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