未来的宇航员可能能从月球土壤中提取水和氧气

2021年09月24日 09:00 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

据外媒报道,如果说有两样东西对人类生活至关重要,那就是水和氧气--这两样东西在月球上都不容易得到。不过多亏了一项新技术,宇航员有朝一日可能会从月球土壤中收获这些元素。

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这个两步法是由来自米兰理工大学、欧洲航天局、意大利航天局和空间系统公司OHB的科学家组成的联合体开发的。它建立在现有的陆地应用技术基础上,另外还利用了月球所有地区约50%的土壤是由二氧化硅和氧化铁等矿物组成的这一事实,而这些矿物又主要由氧气组成。

在一个实验室设置中,研究人员首先在一个熔炉中加热模拟月球土壤--在氢气和甲烷的存在下--达到大约1000 ºC的温度。这样做使土壤汽化并让含氧矿物直接从固态过渡到气态、绕过了熔融阶段。

这些气体和残留的甲烷随后被送到一个催化转换器和一个冷凝器,后者从混合物中分离出液态水。然后这些水可以被原封不动地消耗掉或通过电解从其中提取氧气。

剩余的氢气和甲烷可以在系统内循环使用。还有一种富含硅和金属的固体副产品,可以想象它可以被进一步处理,然后用于月球殖民地的其他用途。虽然这个过程可能听起来相当复杂,但它显然可以独立运行。

米兰理工大学的Michèle Lavagna教授说道:“我们的实验表明,该设备是可扩展的,它可以在一个几乎完全自我维持的闭环中运行,不需要人类干预,也不会出现堵塞。”

该团队的研究将在本周通过2021年欧洲行星科学大会在线展示。

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