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2022/09/22 | |||||
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全球展开超级“月饼”争夺战
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这张彩图揭示了月球上存在的不同矿物。 
水是月球上最有价值的资源之一,主要分布在南极左侧和北极右侧的陨石坑中。图像中的蓝色表示表面冰层的区域。 
2021年坠落在英国温奇科姆镇的陨石碎片。 虽然这些宝藏无比诱人,但却遥不可及。目前,人们还没有开采月球上的贵金属、水和氦的明确方法。 美国国家航空航天局(NASA)计划发射的“阿尔忒弥斯1号”火箭可能变成人类重返月球的“发令枪”。英国《每日邮报》发文称,一旦部署到位,人们的注意力将转向矿业资源。月球资源的争夺首先是大国之间的竞争,但过不了多久,世界上许多大型企业集团也会加入这场争夺战。 到目前为止,至少有6个国家和一批私人公司公开宣布了在未来十年内进行的250多次登月任务。他们都希望从这块“月饼”中分得一杯羹,其中包括价值约1680亿英镑的水,数十亿英镑的黄金和1.2万亿英镑的氦。 不过,这些都是对价值极其粗略的估计。没有人确切地知道月球深处有多少水、金属和矿物。 水是无价之宝 将一立方米的水送入近地轨道的成本高达100万英镑,这意味着,获得太空中的水,就如同获得了无价之宝。月球上的水不仅是宇航员的生命之源,还可通过分离氢和氧元素制造火箭燃料。NASA估计,月球上存在约6亿吨水冰。 水如此宝贵,甚至可以让月球成为人们探索太阳系的“加油站”。 据2019年的一项研究报告,根据目前从地球供应水的成本来计算,在月球上生产水的价值为每吨870万英镑。该报告还估计,未来30年的市场价值可能约为1790亿英镑。 那么问题来了,月球上到底有多少水? 2020年10月,NASA首次证实阳光照射的月球表面发现水分,这意味着水可能分布在月球更广泛的表面区域。NASA戈达德太空飞行中心博士后研究员凯西·霍尼博尔说,他们发现的水,大约相当于一立方米月球土壤中有一瓶12盎司(约合354毫升)的水。 近期,中国“嫦娥五号”探测器发现,月壤、月岩中存在微量水,1吨月壤中大约有120克水,1吨岩石中大约有180克水。 金属的巨大市场 为了变得更加环保,并应对地球上的气候变化,电动汽车、风力发电场和太阳能电池板越来越受欢迎,但它们都需要大量被称为“稀土”的金属。 提取稀土中的金属,如用于磁体的钕等,可能会对地球环境造成严重污染。考虑到这点,月球是个最佳替代选择。它可能是个价值数万亿英镑的“大市场”。 20世纪60年代和70年代带回月球岩石的阿波罗宇航员称,月球表层也包含一些此类资源。但英国伦敦大学伯克贝克大学的伊恩·克劳福德教授认为,这些资源可能很难提取。 克劳福德教授表示,我们对月球的了解还不够多,不知道提取月球资源在经济上是否可行,我们还处于探索阶段。他表示会把“阿尔忒弥斯计划”视为正在进行的勘探活动的一部分。 许多金属对于在月球上和地月空间建造工业和科学基础设施是必不可少的。 月球表面不少地方蕴含珍贵的钛金属,而且蕴藏比例可能是地球10倍。像钛一样,铝、铁也以氧化物的形式存在。此外,所有月岩中都含有丰富的硅,克劳福德教授说,这在未来太空工业化的背景下可能十分重要。 还有人猜测,月球表面之下可能还埋藏着价值数十亿英镑的黄金——一些穿越太空的小行星中可能含有黄金,在它们撞击月球时与黄金一起沉入月表以下。 氦的诱惑性 当前,巨大的能源危机困扰着世界大部分国家和地区。 核聚变一直被认为是化石燃料的潜在替代品,科学家们希望模仿太阳,通过核聚变将氢转化为氦来产生能量。 要做到这一点,一种方法是提取一种稀有的氢(氘)；而另一种则是提取更稀有的氦,称为氦-3。 氦-3在地球上极其罕见,但在月球的某些部分,包括静海,表面物质中的氦-3浓度为20ppb。这是因为月球没有大气层提供保护,因此氦-3由太阳风沉积在了月球表面。作为核电站用铀的替代品,这种同位素没有放射性。据英国阿伯里斯特威斯大学物理系研究讲师托尼·库克博士称,它的浓度“大约是我们在大气中发现的浓度的1000倍”。 据估计,月球上有价值约1.5万亿美元的氦-3,尽管这一数字如此具有诱惑性,但克劳福德教授还是表示,“无论如何,不该认为这对地球来说是经济可行的能源”。 太空旅行在招手 除了宝贵的水、金属和氦等资源,月球还是商业太空旅行的热门目的地。金融服务公司瑞银估计,到2030年,太空旅行市场价值将达到30亿美元。 维珍银河、SpaceX和蓝色起源等公司都希望从这一赚钱的项目中获利,那些负担得起这笔费用的人一定不会错失去月球等星球旅行的良机。 如何分割“月饼” 这一块巨大的“月饼”将如何分割?这些资源的争夺又将如何受到监管? 联合国《外层空间条约》明确规定,任何民族国家都不能声称对月球拥有主权,包括所有主要的航天国家在内的100多个国家签署了该条约。 《每日邮报》报道称,来自多国的专家们一致呼吁解决规则和法律问题,以便在国际上达成更多共识,因为人们担心争夺这块巨大的“月饼”会变成富豪公司之间的混战。 无论如何,新的太空竞赛已经真正开始了。 ■ 相关新闻 我国首次获得月壤中氦-3含量及提取参数条件 9月9日,在嫦娥五号月球样品研究成果会上,中核集团发布了月球样品研究成果:我国首次成功获得嫦娥五号月壤中未来聚变能源资源——氦-3含量及提取参数条件,为我国月球资源评价和开发提供了基础科学数据。 据了解,月球上的氦-3储量达100万至500万吨,能够满足人类上万年的需求,这种燃料是可供核聚变的主要原料之一。 荒凉的月球上,蕴涵着丰富的资源,已知矿物100多种,月球表面岩石富含硅、铝、钾、磷、铀、钍和稀土元素,月岩种的稀土元素达225亿吨至450亿吨,铀元素达50亿吨。 坠落英国的 陨石中 发现地外水 据英国天空新闻网当地时间17日报道,去年坠落在英国的陨石中发现了地外水。 这颗陨石于2021年2月坠落在格洛斯特郡温奇科姆镇的一条车道上,报道称它提供了有关地球浩瀚海洋中的水来自何处的线索。 英国自然历史博物馆行星材料组的研究员阿什利·金表示,大约12%的陨石样本由水组成,这些水的组成与地球海洋中水的组成“非常非常相似”,“这是一个很好的证据,证明如果有像温奇科姆镇陨石这样的小行星和天体坠落,将对地球海洋作出非常重要的贡献。” 金博士还证实,这是第一次在英国坠落含有地外水的陨石。由于这块0.5公斤的陨石在坠落后12小时内被迅速回收,因此它也是迄今为止收集到的污染最少的样本。 “我们总是试图将水、陨石和其他地外物质的组成与地球上水的组成相匹配。”金博士说,“对于大多数陨石来说,我们面临的挑战是它们只是被污染了,而对于温奇科姆镇的这块陨石,我们知道它的确没有被污染,所以这是一个很好的证据。” 地球上的水来自哪里?有假设认为彗星或小行星是主要来源。金博士称,数据表明,彗星上的水与地球上的不匹配,而温奇科姆镇陨石水的成分更匹配,这意味着小行星,或碳质小行星,可能是太阳系内部和地球的主要水源。 分析表明,这块陨石来自木星附近的一颗小行星。它形成于大约46亿年前,花了大约30万年才到达地球。 目前,地球上已知的陨石大约有65000颗。在温奇科姆镇发现的陨石是英国已知的第一颗碳质球粒陨石,也是30年来在英国全国范围内发现的第一颗陨石。 据《科技日报》、《北京青年报》、新华社
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