開發(fā)月壤前景可觀

竇光宇

月球是地球的天然衛(wèi)星，也是離地球最近的天體?，F(xiàn)在，人類正在對(duì)月球進(jìn)行探測(cè)，為開發(fā)利用月球的能源和資源做出不懈的努力。其中，對(duì)月壤資源的探索具有十分重要的意義。

豐富的資源寶庫

月壤像地球表面的土壤一樣，是一層由巖屑、粉塵、角礫巖和沖擊玻璃組成的細(xì)小顆粒狀物質(zhì)。月壤在月球表面的覆蓋厚度有所不同，在月海里的厚度為4～5米，在月陸區(qū)的厚度平均為10米左右。

由于月球上沒有大氣和磁場(chǎng)存在，所以，高速帶電粒子流形成的太陽風(fēng)，可以直接抵達(dá)月球。因而，月壤中富含由太陽風(fēng)粒子積累所形成的氫、氦、氖、氬、氮等元素。它們?cè)诒患訜岬?00℃以上溫度時(shí)，就可以全部釋放出來。其中，氯－3氣體是進(jìn)行核聚變反應(yīng)發(fā)電的高效燃料，在月壤中的資源總量可以達(dá)到100～500萬噸。另據(jù)計(jì)算，從月壤中每提煉出1噸氯－3，從中還可以獲得約6300噸氫氣、700噸氮?dú)夂?600噸CO或CO₂氣體。

俄羅斯科學(xué)家對(duì)月球土壤進(jìn)行研究后，發(fā)現(xiàn)月壤中還存在天然的鐵、金、銀、鉛和鋅、銅礦顆粒，以及由鎘、鋅、鐵、錳和硫結(jié)合而成的硫鎘礦以及地球上所沒有的碘化銠。

“月球混凝土”堅(jiān)硬如鋼

建造房屋需要多種建筑材料，尤其是大量的混凝土，在月球上建造建筑物更是如此。由于運(yùn)載火箭的負(fù)荷有限，水泥和水不可能從地球帶去。因此，利用月球上的資源制造建筑材料將是一個(gè)重要的選擇。

據(jù)報(bào)道，美國(guó)宇航局的科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室里用月壤合成出混凝土。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，地球上普通混凝土可抵抗每平方厘米280千克的壓力；而月壤做成的混凝土，每平方厘米可抵抗壓力407千克，強(qiáng)度增加了45％。

美國(guó)阿拉巴馬州立大學(xué)市政和環(huán)境工程系的科研人員與美國(guó)宇航局馬歇爾飛行中心合作，他們使用阿波羅計(jì)劃帶回的真正月球土壤，做成了月球混凝土小長(zhǎng)條，并進(jìn)行了加熱、壓縮和拉伸等各種不同類型的測(cè)試，取得令人滿意的成果。

改造月壤種莊稼

研究人員發(fā)現(xiàn)，在月球土壤中加入不同細(xì)菌，可以讓月球土壤得以改良，使得地球上的植物也能在那里茂盛生長(zhǎng)。月球土壤中存在多種礦物成分，包括鐵、鈣、鎂、磷等元素，在那里生長(zhǎng)的植物完全可以為月球移民提供食物保障。全封閉的月球基地如果能夠種植植物，人類賴以生存的氧氣也就隨之出現(xiàn)；至于人類和植物需要的水分，也可以從月球土壤中提取。

在月球種植植物面臨許多挑戰(zhàn)，最大的挑戰(zhàn)就是要找到一種可持續(xù)供應(yīng)水的方法，以便維持基地中人員和植物的需求。現(xiàn)在正在研究的是利用月球土壤中的成分合成水，但這個(gè)方法成本高。一些研究人員寄希望于月球上的冰蓋，希望從月球的冰中提取飲用水和灌溉水?，F(xiàn)在，有關(guān)這方面的試驗(yàn)正在積極進(jìn)行當(dāng)中。

歐洲空間局的科學(xué)家表示，第一批進(jìn)行月球種植的“農(nóng)民”將是不需要呼吸氧氣的機(jī)器人。等這些機(jī)器人把月球基地建設(shè)得差不多的時(shí)候，一些技術(shù)工人便會(huì)移居月球基地，進(jìn)行進(jìn)一步的基地建設(shè)。