把月球的水转化为燃料 未来抬头会看见一座巨型「加油站」

嫦娥四号回传照片显示,棉花种子长出嫩芽。(图/央视)

大陆中心/综合报导

随着近日中国大陆的探月成功,月球探索的前景也正变得明亮起来,人类在月球上建立基地计划开始越来越受关注。欧空局(ESA)也强调,一些国家与企业计划合作建立人类半永久性月球基地「月球村」。据了解,成功种植出太空作物后,月球基地不只可以看做一个登陆火星跳板;从月球上面采掘出来的氢气氧气也能转化为燃料来替私人企业营利

据英国《自然》近日发表的撰文指出,月球定居者的第一个挑战是「采集水」,而在十年前,月球上的极地被发现了有水冰讯息。让NASA也已经委托了多家公司开发「可以携带采掘设备」的月球探测器,最快2020年就可以开始动工;据太空科学家指出,月球上的水非常足够,根据目前的数据估计,月球的两极可能各有100亿吨的水。

文中指出,大部分的冰都能被采掘出来当作燃料,据计算,私营矿业公司每年只需要采掘1000吨左右的水,电解成氢跟氧,就能够做为燃料来获利。不过,-249度(摄氏,下同)的月球坑可以说是太阳系中最冷的地方之一,这意味着挖掘机器需要额外的热能能量才能采出这些水;对私营公司来说,自然衰变产热的钸基电池过于昂贵,所以最后可能会是利用太阳的能量来进行开采。

此外,月球上也有另一种水源「月球土壤」,文中指出,也被称为表岩屑,里面含有矽与金属氧化物、约平均43%质量分数的氧;从理论上看,将月球土壤加热到900度以上,从地球上带过去的氢气或碳就可以把氧从矿物中「分离」出来,和氢元素结合形成水。

▼月球上的水电解成氢与氧,就能够转化为燃料。(图/央视)

一个自给自足的月球基地里,最后一项要素就是食物文章指出,在封闭生态系统中,植物可以循环利用有机废物,将二氧化碳转化为可呼吸的氧气;NASA科学家穆勒(Robert Mueller)指出,「如果人类在月面上只是短暂停留,又无法就地培育食物的话,基地项目基本上就没什么指望了。」

然而,中国的一些志愿者们早就已在「月宫1号」模拟基地的封闭生态系统中破纪录地居住了370天,他们在里面种植作物,通过养面包虫来获取蛋白质;嫦娥四号在15日也成功培育出首株月球上的植物嫩芽。意味着食物这项月球基地难题,未来是有办法解决的。

文章指出,国际太空站(ISS)的太空人说,他们早已吃过在太空种植的生菜等绿色蔬菜了;NASA也有一个研究项目就叫做「蔬菜」(Veggie),目的是要选择出能在密闭空间中茁壮成长,并富含维生素C1、维生素K和钾(这些营养素最容易在储存中流失)的蔬菜,最终甘蓝成为计划选出的「蔬菜」。

最后,文章表示,综观来看,月球基地可以展开科学实验,成为人类登陆火星的测试场地;另一方面私人企业也可以透过采掘氧气和氢气转化燃料来营利。那么以后,我们抬头望向这颗地球的卫星,想的可就不只是「赏月」这么简单,将会把月球视为一处「加油站」,一个人类实现长途太空旅行的「基石」。