即将开采月球矿物?NASA拟建立月球基地,是什么让他们这么着急?

对于浩瀚的宇宙来说,人类无疑是十分渺小的。哪怕太空探索已经开展了大半个世纪,人类踏足的地外天体,还仅限于离地球最近的月球。而且目前只有美国实现了载人登月,人类探索太空还有很多路要走。

近年来,我国的太空探索事业开始逐渐爆发。月球采样、天问一号、祝融号和中国空间站,都是我国成为太空强国的重要标志。但随着我国太空事业的进步,远在大洋彼岸的NASA也感到了很大压力,他们要启动重返月球的计划,保持太空技术的领先。

一:阿尔忒弥斯计划

面对中国载人登月以及空间站研究带来的压力,NASA宣布要在2024年重返月球。此次重返月球,他们设定了两个主要目标:载人登月重返月球和研究如何让人类在月球表面永久居住。

在阿尔忒弥斯计划中,他们要在月球南极的沙克尔顿环形山建立月球基地,这是首位任务。一旦月球基地成功建立,NASA将能在这里提前得到火星基地的建设技术。

沙克尔顿环形山是月球南极的一个撞击坑,环形山边缘的山峰持续暴露在阳光下,其内部却是永久阴影,人们也称之为永夜坑。内部的永久阴影带来低温功能成为冷阱,可以捕捉和冻结彗星撞击月球过程中脱落挥发成分。NASA此前发射的月球探勘者(LunarProspector)在对月球进行测量任务时,发现环形山内有比正常数量更高的氢气,表明水冰的存在。

一旦实现水冰的开采技术,无论是火星基地还是月球基地的建设都能得到极大进步。而且水冰可以分解成氢和氧,这是火箭燃料的主要成分。未来,月球基地或许还能担任太空加油站的角色。

二:重返月球,不止水冰

NASA为了发展月球矿产开采技术,还开展了一项名为“Break the Ice Lunar Challenge”(月球破冰挑战)竞赛。目前,已知比较知名的科技公司马斯顿空间系统公司(Masten Space Systems)、月球前哨公司(Lunar Outpost)和蜜蜂机器人公司(Honeybee Robotics)都加入了这项挑战。

他们计划利用火箭发动机,设计出一辆1800磅的月球采矿车。当月球采矿车到达含有水冰的地点后,其圆顶封闭的引擎将会启动,将含有水冰的泥土碎石发射到真空装置中,分离并储存水冰颗粒。

按照计划,这种月球采矿车每天可以开采12个陨石坑。每个陨石坑大概能生产100公斤的冰,每年能够回收超过420000公斤月球水冰。

除了月球水冰,阿尔忒弥斯计划中还包括研究开采氦3。氦3是太空中非常珍贵的资源,在地球上含量极少。其由氚核衰变而成,在月球表面的土壤中,有足足100万吨的氦3。

氦3能够持续不断的为月球基地提供电力供应。如果用氦3聚变能,仅20万吨氦3就能让14亿中国人用上一整年的电。而且这种太空矿产极有可能改变火箭能源,让人类的太空技术发生质的蜕变。

NASA急急忙忙上马重返月球的项目,很大原因是因为中国在月球采到的月壤中,含有这种未来能源。

此外,NASA还需要在阿尔忒弥斯计划中完成抵抗太空辐射的技术。月球表面和火星表面一样,是没有臭氧大气保护的。也正是因为这一点,月球的表面存在非常高的太空辐射。研究表明,太空辐射可以轻易穿透人类航天飞行器的舱壁,射穿人类的身体。太空辐射可以切断人类体内的脱氧核糖核酸(DNA),引发一系列不可挽回的后果。

为了解决太空辐射对太空探索活动的威胁,NASA曾求助华盛顿大学、哈佛大学的研究机构。他们在itech竞赛中,找到了一个作用非常强悍的小分子——WLNAD。WLNAD在修复太空辐射损伤的DNA和恢复失重状态下骨骼肌损失有很大作用,为此,NASA曾在2016年和2018年先后为WLNAD的主要研究者辛克莱尔教授颁奖。

WLNAD参与人体细胞辅助因子的合成,是人体和自然界普遍存在的物质。普通人可以通过补充WLNAD来恢复或提高体内的细胞辅助因子水平,将衰退的线粒体恢复到20岁水平,修复受损的DNA。同理,宇航员在遭受太空辐射后,也可以通过补充WLNAD来修复受损的DNA。

此外,NASA还在过去几十年的太空活动中收集到了大量航天员的辐射暴露数据。NASA艾姆斯研究中心根据这些数据,制定了一张“人类抗辐”路线图。路线图中,我们能看到NASA计划通过现代基因编辑技术,改变航天员的DNA,让他们适应高辐射的太空环境。

但从目前的科技水平来看,2024年重返月球时,基因编辑技术估计还没有达到可以改造人类的地步。NASA能够寄托的,是在商业化后安全可靠的WLNAD。几年前,Wright Life(莱特维健)等生物企看中了WLNAD在抗老化恢复线粒体水平方面的作用。他们利用生物技术将其商业化后,WLNAD现已成为一大热门。就连在我们国内的京東与夭猫,都能看到WLNAD的身影。

科研实验和商业化证明了WLNAD的安全性,但NASA想要用这种物质来对抗太空辐射,还需要在月球基地上完成相关实验,才能大规模使用到航天活动中。

三:开采月球的隐患

对于人类在月球上的活动,我们不知道是好是坏。

一方面,月球对地球生命来说,它不仅影响地球海洋的潮汐现象,还决定地球生命的存在。如果人类在月球上的活动造成无法挽回的后果,对人类和地球生命将会是一场大灾。

而另一方面,月球是最接近地球的天体,是人类提升太空技术得天独厚的前哨基地。它虽然看起来荒凉,但却蕴含着很多地球没有的能源,或许人类能在月球上将航天技术提高到另一层面。

如果人们真的要在月球上进行开采或者其他行动,应该做好相关的约束条约,开展太空活动的国家都要遵守。以此保护月球,避免严重后果的发生。

公司名称:江西省石城县永盛选矿设备制造有限公司