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科學家想用月球土壤發電,為太空人、探測車和著陸器持續供電!


博科園建立月球基地將是人類探索太陽系下一個合乎邏輯的步驟之一,但未來太空人的生存取決於能否獲得可靠能源。歐洲航天局的一項發現和準備研究探索了...

- 2019年7月20日03時33分
- 科學文摘 / 博科園

博科園

建立月球基地將是人類探索太陽系下一個合乎邏輯的步驟之一,但未來太空人的生存取決於能否獲得可靠能源。歐洲航天局的一項發現和準備研究探索了月球表面的灰塵、土壤和岩石如何被用來儲存熱量,並為未來的太空人、探測車和著陸器提供電力。用今天的技術,人類到達月球表面不會有什麼困難,但是攜帶所有需要的材料是昂貴的,有時甚至是不可能的,尤其是如果想要呆上幾天以上,對於可持續、長期的勘探,應該轉而關注目的地的當地資源。

作為這一努力的一部分,Discovery & Preparation公司支持航天專家Azimut Space(前身為Sonaca


Space)研究是否有可能從月球表層製造「蓄熱磚」。在太空中,能量通常來自太陽能電池板,當太陽照射到電池板上時,電池板幾乎能瞬間提供電能。但是居住在月球上的居民,在月球上的夜晚可能要在黑暗中度過長達16天時間。找到一種可持續的能源解決方案,在漫長的月球白天收集陽光並儲存起來供晚上使用,這對於實現月球長期居住的前景至關重要。蓄熱磚提供了一種儲存白天太陽能的方法,因此可以在晚上發電。

這對任何在月球上生活和工作的人來說都是至關重要的。儲存的熱量也可以直接釋放出來,讓機器人設備保持足夠的溫度,在長時間的黑暗中工作。歐洲航天局人類航天和機器人探索理事會的艾丹·考利(Aidan

Cowley)說:阿波羅號太空人帶回了少量的月球岩石,讓我們能夠在地球上製造出非常類似的『假』月球表層」。在這項研究中,使用了與月球岩石性質相似的地球岩石,將其粉碎成粉末。直到顆粒大小與月球風化層的顆粒大小相匹配。再將這種粉末製成磚塊後,研究小組將能量注入模擬的月球表層。

看看它能儲存多少熱量,還把它連接到一個熱機上,利用儲存在裡面的能量來發電。Azimut Space項目經理盧卡•塞洛蒂(Luca

Celotti)解釋稱:任何基於月球的技術都將面臨難以置信的艱難條件——長夜、零下173攝氏度至127攝氏度的氣溫以及極低的壓力。研究儘可能地模擬這些條件,為蓄熱磚塊創造一個『月球一樣』的環境。利用月球風化層在月球上儲存熱量將為我們提供大量現成的材料,這意味著太空旅行者不需要從地球上帶走太多東西。最終,這將使更雄心勃勃的太空任務得以進行。


由於模擬的風化層工作得很好,研究小組下一步將使這個過程更有效,並將其擴大,以進一步研究月球上的風化層磚是否能夠產生所需能量。這只是創造一種創新、可持續的蓄熱和發電方法第一步,這種方法可以使我們居住月球成為可能。使用當地的材料幫助我們進入可持續、永久性的探索,帶來更便宜、更安全、更容易進入太空的機會。月球的風化層不僅可以用於蓄熱和發電。這種在月球上大量存在的物質也可以用來建造未來棲息地,作為氧氣或礦物質的來源,甚至可以用來製造日常用品,比如工具。


博科園|研究/來自:歐洲航天局ESA

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