月球上究竟有没有水
英国科学家正与美国太空总署(NASA)合作,共同研究在月球上建立人类移民地的可能,尝试在月球上寻找水源。
来自英国牛津大学的研究员正建造“探水者”,为NASA出征探月。科学家利用红外线绘图技术,希望看清楚月球两极附近的深坑,有没有蕴藏可融化成水的冰块。
由于水非常重,所以运水上太空很不容易;如果月球上有冰,航天员就可以从中取得饮用水,这对未来人类征月会大有帮助。若能觅得水源,NASA便可在2020年开始在月球上兴建永久基地,成为下一步探索火星的跳板。
月球两极的坑洞很深,长期处于黑暗和寒冷之中。科学家早已肯定水星的两极有冰存在,因此相信月球的深坑中可能同样有冰。NASA宇宙飞船1998年调查所得,月球约有1100万~3。3亿吨冰分布在两极2。5万平方英里的地方。
在这次计划中,科学家会先用红外线摄影机拍摄深坑,量度坑底的温度,找出可能有冰的地方;然后再发射火箭,把卫星运送到月球表面30英里的轨道上,花一年时间拍摄月球表面,制成立体影像。
第二艘宇宙飞船被称为月球坑观测与感知卫星,它会射出重4吨的探测飞船到估计有冰的深坑底部,卫星之后也会飞到深坑中,分析飞船撞毁后产生的微尘成分是否含有水分。
德国欲绘最精确的月球“地图”
德国计划不经过欧洲航天局独自实施探月项目,预计在2013年左右向月球发射轨道探测器,其主要任务为绘制比以往更加精确、清晰、完整的月球“地图”。
2006年11月,德国科学家开始讨论德国独自实施探月项目的可能性。德国11家航天研究所在2007年2月共同制订了探月时间表。目前,德国预计于2013年左右向月球发射轨道探测器,但无载人登月计划。
此次计划的目标是用高精度探测仪器详细考察月球表面的构成,调查尚不为人类熟悉的月球极点,绘制比以往更完整、清晰的三维月球“地图”。该计划还包括考察月球表面的年龄、矿物质组成、磁场和月球内部结构等。德国专家还想了解月球内核的性态。德联邦政府将于2008年审查上述计划,所有探月项目预计花费3亿欧元。
此前,人类已向月球发射了数十个探测器,但只有很少部分月球表面被绘制了精确度较高的“地图”。德国在太空研究、绘制高精度地图方面有较大的技术优势。欧洲航天局发射的首颗火星探测器“火星快车”上装载了德国研制的高精度拍摄装置。德国还能提供先进技术,协助建立连通月球和地球控制站的图像、数据快捷交流系统。
月球是距离地球最近的太阳系天体,也是太阳系诞生、发展的“见证人”;此外,月球还有望成为人类飞赴太阳系其他行星的“跳板”。所以,了解月球意义重大。
为此,美国、中国、印度等已纷纷出台了自己的探月计划。德国作为一个在太空研究领域拥有技术优势的国家,当然也要通过自己的探月计划,进一步发展其相关研究开发水平。
月球土壤的神奇作用
现在,人类登月已非难事,可是要在月球上长期居住、进行科学考察或者矿产开发还是很难。原因是月球上缺乏人们生存必需的资源,其中之一就是氧气。为解决这个难题,美国宇航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相应的方案:从火山灰中分解氧气。
美国宇航局专家通过对月球上不同地方的土壤和紫外线发射水平进行研究,来确定何处土壤中含有氧气。美国字航局专家吉姆加尔温称,专家用天文望远镜对月球阿里斯塔尔赫环形山进行观察,结果发现了大量的“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者制造火箭燃料。
美国宇航局提出设立奖项,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。竞赛规则是: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。谁在2008年6月1日前最先研制成功并现场示范运作,谁就赢得大奖。
结果,美国宇航局的科学家提前两年制造出了造氧机。该机器对100克类似月球泥土的火山灰进行了测试,结果将该物质的五分之一都转换成了氧气。美国宇航局计划于2011年将这种造氧机送上月球进行测试。
这种“月球造氧机”是一个类似透镜的结构,可以聚焦太阳光,使地面温度加热到2500℃。在最近的测试中,一个3。6米宽的圆碟将太阳光聚焦到了100克火山灰上,结果几小时后,该物质的五分之一就被转换成了氧气。测试时,这一泥土物质被保存在真空环境中,可以很好地测量所提取的氧气的质量。
除了这一聚焦太阳光“榨取”月球氧气的方法外,科学家还设计了一些其他“月球造氧方法”,包括将月球岩石融化成**,然后通过电流方法释放出氧气等。
有关科学家称,如果这一造氧科技可行,那么月球上的造氧工厂将会非常庞大。它包含一个专门挖掘月球泥土的采矿厂,这些月球泥土将被送进一个巨大的“月球造氧机器”,该机器中进入的是泥土,吐出的将是氧气。从月球上挖土将会比地球上更轻松,因为月球的重力比地球小得多。
美国宇航局的工程师艾里克·卡迪夫说:“这一科技的优点是我们可以靠月球土地生存,不需要浪费地球上有限的资源。通过该机器,你可以呼吸到纯净的氧气。尽管我们产出的氧气中还是有一些其他气体,但是它们的比例非常少,不会形成任何危险。”