月球上那些令人疯狂的资源

2020-10-26 09:24唐红
大众科学 2020年7期
关键词:月球太阳能资源

唐红

月球探测是人类迈向星辰大海的起点。新时期月球探测的重点已经转向开发月球资源,建立月球基地。世界多国在新一轮的月球探测规划中已经将月球资源的开发利用和月球基地的建设列为重要战略目标。美国甚至早在2015年就通过了《商业太空发射竞争法案》,规定美国个人或企业在小行星或月球上发现的任何资源,包括矿物质、水等,所有权和处置权都归发现者。2016年卢森堡出台《太空资源开发和利用法》,中国也于2019年宣布将开辟地月经济区,主要目的都是为了开发利用月球和太空资源。由此可见,世界各国对月球资源的争夺必然会越来越激烈。那么月球上到底有哪些或独特的或丰富的资源,让世界多国为此疯狂呢?

首先,氦-3资源肯定是备受大家关注的月球资源中的No.1。氦-3是一种已被全世界公认的高效、清洁、安全、廉价的核聚变发电燃料。根据计算,10吨氦-3就能满足我国一年所有的能源需求,100吨氦-3便能提供全世界使用一年的能源总量。但氦-3在地球上的蕴藏量很少,仅有几百公斤。而月球探测的初步结果表明月壤中含有上百万吨氦-3。这个消息可谓是振奋人心,让人激动不已,因为这意味着在实现了氘-氦-3核聚变反应后,月球上如此丰富的氦-3可以为人类持续提供一万年以上能源需求的燃料!这势必将对人类的经济和社会发展发生重大深远的影响,能有效解决人类面临的能源危机。

相信大家对太阳能已经很熟悉了。目前在地球上太阳能的利用已经开始逐渐走进我们的生活中。那么在月球上,建立太阳能发电站是不是有着更重要的作用呢?让我们来看看月球上的太阳能究竟有多丰富吧。由于月球没有大气层,太阳辐射可以幾乎不受任何阻拦直接照射到月球表面,另外月球上一个白天相当于地球上14个白天,因此在月球上建立太阳能发电厂可以获得丰富而稳定的太阳能。每年到达月球范围内的太阳光辐射能量大约为12万亿千瓦,相当于目前地球上一年所产生总能量的2.5万倍。这简直太让人震惊了有木有!如何利用月球的太阳能成为新能源领域中最热门的话题之一。为此有人脑洞大开提出了“给月球系上太阳能腰带”这似乎颇为疯狂的想法。也就是沿着月球赤道铺设一圈太阳电池板,这样就可以获得源源不断的能量,不仅能为未来月球基地提供能源支撑,而且还可以将太阳能通过微波或者激光的方式传回地球。这想法听起来很科幻,但是随着科技的飞速发展,说不定有一天就能实现,那时候人类定受益无穷。

除了氦-3资源和太阳能,月球上还有丰富的矿产资源,其中备受关注的是钛铁矿和克里普岩。月海玄武岩中含有丰富的钛铁资源,据估计月海玄武岩中钛铁矿的总资源量约为1000-2000万亿吨。钛铁矿经过采矿、选矿后不仅是制备月球基地所需要建筑材料的主要组分,而且还是提取金属铁、钛的原料,此外还可作为生产水和火箭燃料液氧的重要原料。克里普岩是月球上的一种特殊岩石,因富含K(钾)、REE(稀土元素)和P(磷)得名,还含有丰富的放射性元素钍、铀。据估算月球风暴洋区克里普岩中稀土元素总量约为200-450亿吨,远高于世界各国稀土的总储量。如何在月球上进行高效采矿和选矿,如何综合开发利用这些丰富的矿产资源,这势必是目前所急需解决的重要问题。

月球具有与地球截然不同的特殊空间环境资源:超高真空、无大气活动、超洁净、弱重力、无磁场、地质构造稳定等。在月球上建立月球天文观测站,这能够有效排除地球上各种电波干扰,对于天文观测十分有利,将为研究宇宙打开新窗口。在月球上建立对地观测站,不仅能够对地球全球环境变化进行监测,而且还具有非常重要的军事战略意义。在月球上建立月球实验室,利用月球的特殊环境,开展医药、生物、材料的研制、开发和生产,可以研发出特殊的生物制品和新材料等。

总之,月球上蕴藏着丰富的资源,不仅可以解决地球上越来越短缺的资源和能源问题,而且对于人类可持续发展具有重要的意义。正如德国的《科学》周刊所说的一样:在地球资源越来越枯竭的今天,月球和其他星球已成为包括美国在内的世界各国关注的目标。从可持续发展的角度看,地球上的能源、资源早晚要耗尽,人类迟早要飞向太阳系,走向外太空。(编辑/高纬时)

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