科學(xué)家們說,月球是地球的女兒。 因?yàn)樵?0億年前,一個(gè)火星大小的星球“忒伊亞”撞了地球,大量的碎片飛到了空中,最終形成了月球。
所以月球的巖石成分和地球上的巖石成分完全相同。 理論上,月亮應(yīng)該含有忒伊亞的成分,但是卻沒找到。 》月球上面沒有空氣、水流的侵蝕,巖石保持著極其古老的地貌。 只是在太陽(yáng)光的照耀下,不停的經(jīng)歷黑夜零下100度、白晝零上200度。30億年凍融循環(huán),讓表面巖石形成了一層細(xì)碎的粉末,這就是所謂的月壤。 這意味著月壤中保存著太陽(yáng)系誕生最初的環(huán)境樣本,可以作為太陽(yáng)系的氣候檔案。 同時(shí),月壤還有另外一個(gè)重要的特性:太陽(yáng)風(fēng)粒子的植入。
太陽(yáng)每時(shí)每刻都會(huì)向宇宙空間中發(fā)射大量的帶電粒子,這些帶電粒子里有質(zhì)子、電子和剝離了外層電子的原子核。 它們?cè)谔?yáng)系中以每秒數(shù)百公里的速度向外擴(kuò)散。太陽(yáng)風(fēng)打在了地球的磁場(chǎng)上,在南極北極形成了美麗的極光。 但是月亮沒有磁場(chǎng),而且也沒有大氣層的阻擋,所以太陽(yáng)風(fēng)就毫無(wú)遮擋的傾瀉在月球表面,大部分都被月球土壤給吸收了。 所以從理論上說,月壤的成分不僅每時(shí)每刻都有輕微的變化,而且因?yàn)榈貐^(qū)的不同所含的成分也有區(qū)別。 》中國(guó)嫦娥5號(hào)月球探測(cè)器軟著陸的位置,在風(fēng)暴洋的巨大火山平原孟斯魯克地區(qū)。
著陸點(diǎn)的位置在此前從未被人類的探測(cè)器造訪過,所以嫦娥5號(hào)從這里取了兩公斤的土壤,被認(rèn)為可以填補(bǔ)科學(xué)家們研究月球火山活動(dòng)以及演化歷史的一個(gè)空白。 在嫦娥5登月帶回月壤之前,從月球帶回物質(zhì)的是美國(guó)和前蘇聯(lián),但這都是幾十年前的事情。 月球是距離地球最近的巖石星球,引力只有地球的1/6,雖然沒有大氣層,但根據(jù)最新的研究,月壤中可能有水。 》之所以說是可能有水,因?yàn)椴煌淖C據(jù)得到的結(jié)論是相反的。 1969年,阿波羅11號(hào)任務(wù)返回地球。第1批月球樣品經(jīng)過嚴(yán)格的含水量檢驗(yàn),除了極度干燥以外,阿波羅號(hào)的樣本化學(xué)成分表明月壤是在完全無(wú)水的還原條件下產(chǎn)生的。而且隨后的阿波羅任務(wù)取回的其他樣本也證實(shí)了這一最初的印象。
但是1976年,蘇聯(lián)科學(xué)家從無(wú)人駕駛的月船24號(hào)任務(wù)帶回的月球土壤樣本中,首次宣布發(fā)現(xiàn)月球有水。 1972年,阿波羅16號(hào)任務(wù)返回的一塊巖石顯示出可見的褐色斑點(diǎn),原來(lái)是“鐵銹”,以赤鐵礦的形式存在。這是一種鐵羥基相結(jié)構(gòu),含有少量氯。這種礦物類似在一些隕石中發(fā)現(xiàn)的水蝕變鐵礦物。 科學(xué)家一直爭(zhēng)論的問題:水是來(lái)自月球內(nèi)部還是來(lái)自撞擊彗星?氧化是發(fā)生在月球上,還是由于高度還原的月球樣本暴露在潮濕的空氣中(返回的阿波羅指揮艙內(nèi)部或休斯敦夏季濕度)? 嫦娥5號(hào)帶回的風(fēng)暴洋月球土壤,將進(jìn)一步驗(yàn)證月球上到底存不存在水。
水的存在,對(duì)于人類在月球上所設(shè)立月球基地至關(guān)重要。因?yàn)檫@樣可以大量的減少?gòu)牡厍蛏习l(fā)射到月球的物質(zhì)重量。 如果月球上含有大量的水,那么在電解的作用下就可以生成火箭的原料,氫和氧。 》月壤的太陽(yáng)風(fēng)植入物中,有一種可能對(duì)人類文明非常重要的材料,氦3。 氦三是最佳核聚變原料。 核聚變的最初材料是氫原子核,也就是質(zhì)子。但是4個(gè)質(zhì)子無(wú)論如何也不會(huì)形成一個(gè)氦。原子中間的空隙非常大,4個(gè)質(zhì)子同時(shí)撞在一起的概率就相當(dāng)于在4個(gè)足球場(chǎng)上隨機(jī)運(yùn)動(dòng)的4個(gè)玻璃球同時(shí)碰撞的概率。 在4個(gè)質(zhì)子最終合成氦的過程中,會(huì)形成一系列的中間產(chǎn)物。 目前人類在地球上所謂的小太陽(yáng)核聚變,所用原料就是這些中間產(chǎn)物中的2種,氫的同位素氘、氚。氘有一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子,氚有一個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子。 其中氘和氚反應(yīng),要放射出一個(gè)中子,而中子會(huì)產(chǎn)生放射性同位素。
所以我們雖然說核聚變是干凈和清潔的能源,時(shí)間一長(zhǎng)仍然會(huì)有放射性物質(zhì)產(chǎn)生,變得不清潔和不干凈。 目前全世界各地建成的托卡馬克核聚變裝置全都是實(shí)驗(yàn)堆,能量非常的小,放射性效應(yīng)不顯著,一旦進(jìn)入大規(guī)模商用,核輻射就不得不成為一個(gè)必須考慮的問題。 》那么有沒有不會(huì)產(chǎn)生放射性物質(zhì)的核聚變呢? 有,這就是氦3! 兩個(gè)氦三形成一個(gè)氦,釋放出兩個(gè)質(zhì)子,也就是氫原子。由于庫(kù)侖斥力的原因,質(zhì)子不會(huì)打在其他的原子核上,形成放射性物質(zhì)。 所以,氦3也被稱為終極核聚變清潔能源。 根據(jù)研究,太陽(yáng)風(fēng)植入月球土壤中的氦3超過100萬(wàn)噸。
這些原料既可以供月球基地使用,也可以運(yùn)回地球。 所以月球是個(gè)大寶藏,每個(gè)國(guó)家都想得到它的土壤。雖然NASA從月球上帶回了幾百公斤的月球物質(zhì),但是還是想從中國(guó)這2公斤月壤中分一點(diǎn)。 |
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