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，人類正在對月球進行探測，為開發(fā)利用月球的能源和資源做出不懈的努力。其中，對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存在，所以，高速帶電粒子流形成的太陽風，可以直接抵達月球。因而，月壤中富含由太陽風粒子積累所形成的氫、氦、氖、氬、氮等元素。它們在被加熱到700℃以上溫度時，就可以全部釋放出來。其中，氯－3氣體是進行核聚變反應(yīng)發(fā)電的高效燃料，在月壤中的資源總量可以達到100～500萬噸。另據(jù)計算，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噸氮氣和1600噸CO或CO₂氣體。

俄羅斯科學家對月球土壤進行研究后，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。由于運載火箭的負荷有限，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重要的選擇。

據(jù)報道，美國宇航局的科學家在實驗室里用月壤合成出混凝土。實驗數(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，強度增加了45％。

美國阿拉巴馬州立大學市政和環(huán)境工程系的科研人員與美國宇航局馬歇爾飛行中心合作，他們使用阿波羅計劃帶回的真正月球土壤，做成了月球混凝土小長條，并進行了加熱、壓縮和拉伸等各種不同類型的測試，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。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)這方面的試驗正在積極進行當中。

歐洲空間局的科學家表示，第一批進行月球種植的“農(nóng)民”將是不需要呼吸氧氣的機器人。等這些機器人把月球基地建設(shè)得差不多的時候，一些技術(shù)工人便會移居月球基地，進行進一步的基地建設(shè)。