美国再次登月的阿提米斯计画(Artemis program), SLS巨型火箭预计在本月再次准备发射,准备在未来5年内再次登陆月球。不过中国大陆同样也有进军月球的雄心,并且已经展开基础研究,他们利用“嫦娥”探月舱带回的月球岩石与土壤,研究如何从月球土壤中合成火箭燃料。
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未来主义(Futurism)报道,大陆研究人员表示,为了建立永久型月球基地,必须要了解月球土壤的资源潜力,其中最重要的就是合成箭燃料和制造氧气,这是月球基地的一切基础。
相关研究刊登在中国大陆基础科学类月刊《国家科学评论》(National Science Review)上,论文提到:“就地取材,利用月球土壤生产燃料和氧气,对于执行月球开发任务至关重要。并且考量到人力资源有限,我们建议由机器人系统来执行电化合系统的工作。我们可以在不久的将来,可以对月球表面执行更长时间的探索任务。”
早期的研究就发现,月球土壤的矿物成份是硅酸盐类的长石与石英,有著大量的氧合矿物,因此利用电解法,可以脱去矿物中的氧气,并同时取得金属资源。但由于月球土壤与岩石短缺,美国航太总署进行此类研究时,使用的多半是“类月壤”,也就是以地球上的岩石,依据过往的研究论文调配合成的月球月壤。然而,这样的实验可能会出现偏差。
中国大陆的研究团队则使用嫦娥5号任务的样本,该任务在2020年12月,降落在内蒙古,并带回了相当数量的月球土壤,这是1976年美国阿波罗登月任务结束以后,再一次取得的月球土壤。
研究人员也将太空人呼出的二氧化碳做为材料,只要经过浓缩、脱碳,同样可以还原成氧气。对庛,研究人员发现,月球土壤可以有效地充当催化剂,使二氧化碳在电催化过程中,转化为甲烷和氧气。
但仍有一大障碍需要克服,要在月球环境中液化二氧化碳绝非易事,因为冷凝气体需要大量热量,也就是需要极大的能源。尽管如此,这仍然是相当值得研究的方向。