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小編的世界 優質文選 宇宙

掘地三尺,仰望星空,月球上資源將從何而來?


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2022年10月24日 -
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簡介:月球上的冰也許能為人類所用,但人類使用的第一個能源,是太陽能。

當聽到人們對於未來開發月球的種種看法時,你可能會發現一個在你冰箱裏可能存在的物質,將有著可能改寫遊戲規則的潛力——冰。

探險家們對於未來他們能收集到的月球地表下的冰塊寄予厚望,這些冰既可以用來供宇航員們引用,也可以用來制造火箭燃料,進而降低往返旅行的成本。但是,在機器人撕開月球表面並從其他化合物中提取冰的過程中,跳過了考慮月球上的資源的第一步。在最近的一次科學會議上,專家強調,冰永遠不會是人類在月球上使用的第一種資源。

而這種資源,應該是陽光!

“我們擁有的第一個也是最方便利用的資源是太陽能。”美國宇航局華盛頓總部的地質學家兼首席勘探科學家傑克·布萊徹在5月28日舉行的月表科學線上虛擬研討會上如是說道。

能源意味著動力,尤其是對於那些在月表操作的儀器,以及美國宇航局計劃在月球上建設的常駐基地,作為其阿爾忒彌斯計劃的一部分,這個計劃的短期目標是讓人類在2024年之前登陸南極。

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這兩種資源是直接對立的,它們都依賴於月球與太陽的空間排列方式。與地球不同,月球的旋轉軸或多或少垂直於太陽系平面,該平面包含了太陽、地球和月球等星球。地球的軸向傾斜給我們帶來了四季,因為傾斜的半球面能接受更多的陽光,使得極地的白天變得難以置信的長,而漫長的極夜則會更少。

但月球上卻不如此。在那裏,每日的循環是固定不變的。在兩極,沒有傾斜角意味著陽光明暗在很大程度上受地形限制,高處位置會擋住本該到達較低區域的陽光。

圖解:月球南極的圖像顯示,隨著照明的事件推移,骷髏隕石坑的深處靠近畫面中心。(圖源:NASA/GSFC/亞利桑那州大學)

在這個鴻溝的陰暗面是長久的黑暗區域,它們許多位於使月球表面傷痕累累的隕石坑中,那裏的溫度常年很低,水始終保持著凍結的狀態。勘探專家說,在鴻溝的向陽一面,在那些被稱為“永晝的山峰”的地方,第一批月球資源收集基地將在這裏建立。

位於美國宇航局休斯頓航天中心的行星科學家山姆·勞倫斯說:“由於存在近乎永久的光照,由阿爾忒彌斯計劃授權的空間委員會指定的極地的位置正在啟用——日照是一種資源。”

盡管如此,在這次會議中,冰的潛力引發了最多的討論,同時,在美國宇航局的書面未來願景中,指出了阿爾忒彌斯計劃下的月球探索將是可持續性的。

“我們聽說過很多極地可揮發物質的故事,可以肯定的是,這是個好故事”勞倫斯說,“但日照才是我們在阿爾忒彌斯計劃中實際追求的資源。”

太陽能

太陽能是來自太陽的輻射光和熱,並被一系列不斷發展的科學技術加以利用,例如太陽能熱水器、光伏發電、太陽熱能、太陽能建築、熔鹽發電廠和人工光合作用。

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太陽能是可再生能源的重要來源,根據它被捕獲、分配和轉化的方式,這些技術被廣泛地分為了被動太陽能和主動太陽能。主動太陽能技術包括通過光伏系統、太陽能集中和太陽能加熱來利用能源。被動太陽能技術包括使建築物面朝太陽、選擇具有良好吸熱性或光分散特性的材料,以及設計室內空間的空氣自循環系統。

大量可用的太陽能使其成為極具吸引力的電力來源。聯合國開發計劃署在其2000年世界能源評估中發現,太陽能的潛力為每年1575~49837艾焦(EJ,10^18J)。這比2012年世界能源消耗總量的559.8艾焦高了好幾倍。

2011年,國際能源署表示:“開發負擔得起、取之不盡、用之不竭的清潔太陽能技術將帶來巨大的長期利益。它將通過依賴本土資源、不會耗盡、獨立於進口資源的方式來提高各國的能源安全,增強能源可持續性,減少汙染,降低緩解全球變暖的成本,並保持化石燃料的價格始終低於其他能源。這些優點是惠及全球的。因此,應將早期部署激勵措施帶來的額外的成本視作學習投資——它們必將被合理地使用和廣泛地傳播。

BY: space

FY: Aphelion

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