开采太空水资源 NASA希望不用挖井

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  Transastra公司“迷你蜜蜂”演示任务(构想图)。图片来源:Transastra公司网站

  人类到哪里都离不开水,太空中什么都有 我例外。现在,空间站中宇航员的饮用水仍然产自地球,使用火箭运送补给,运费比成本高得多。从地球运水,显然无法满足路远、人多的月球基地等未来太空设施的运转需求。

  科学家说,月球、小行星等天体上有富有的水资源,那里的水既能为宇航员提供生命支持,又可不须要分解成氢和氧,作为燃料给路过的航天器“加油”。

  原先,太空中的水该怎样才能开采?是都是要把地球上的机器运过去打口井?美国国家航空航天局(NASA)打算怎样才能解决这个 现象?

  用好太阳能,月球融水冰

  今年,美国Transastra公司和科罗拉多矿业学院的乔治·索沃斯领导的研究小组各有还有一个多 旨在开采月球水资源的项目,已获得NASA创新先进概念(NIAC)计划的资助,该计划旨在刺激开发有肯能改变“游戏规则”的新兴航天技术。

  Transastra公司的项目名为“月球极地推进剂开采前哨站(LPMO)”,其获得NIAC的一阶段资助,后后开始英文英文英文 早期概念研究。LPMO或许能为开发月球极地陨石坑中巨大的水冰储备,提供还有一个多 可行的方案。

  陨石坑中虽然有几滴 的水冰,是肯能那里地势低洼,终日不见太阳,温度极低。如果 ,陨石坑的边缘却是终日阳光普照。事实上,哪几种坑不须深,从底部到顶部没办法5000米左右。如果 ,Transastra公司的研究团队设想在陨石坑中建立采水基地,插上什么都有 百米高的桅杆,顶部安装太阳能电池阵列,为基地提供无穷无尽的能源。肯能月球冠部的重力很小,不须担心电池将桅杆压弯。

  具体的采水则由电动漫游车完成。它们在冰面来回漫步,向架构设计 射由无线电、微波和红外线组合而成的特殊射线,通过辐射使水冰蒸发掉,共同用冷凝依据回收。研究人员认为,漫游车可由NASA巨大的“空间发射系统”(SLS)火箭或“淡蓝色起源”公司的新格伦火箭发射,重量在2—5吨之间,每年能开采离米 自身质量20—5000倍的水。

  Transastra公司研究人员认为,LPMO将大大降低建立和维护还有一个多 巨大的月球极地基地的成本,该前哨站可不须要作为美国月球产业化的滩头阵地,首要什么都有 我建设“月球旅馆”,开展太空旅游。

  肯能说LPMO须要将太阳能转变为电能再转化为辐射,索沃斯的项目则是直接利用太阳光的热量。今年6月,他在NASA未来空间行动(FISO)工作组的一次演讲阐述了他的“热采水”方案,即在月球极地陨石坑边缘安装定日镜(跟踪太阳运动的镜子),将太阳光反射到水冰上装有光学设备的聚热装置顶部,使水冰蒸发掉进而回收。

  索沃斯团队相信,这个 概念具有巨大的潜力,有望从月球永久阴影区域提取生产推进剂的工业用水。

  罩住小行星,蒸馏外部水

  除了开采月球水冰,Transastra公司还有还有一个多 从小行星上取水的项目,也获得了NIAC资助,其原理与索沃斯团队提出的方案类事,即利用集中的阳光使水从小行星中蒸发掉。

  不同的是,该项目须要太空飞船直接将小行星捕获,如果 用特殊的“罩子”把它包起来,如果 引导阳光集中照射小行星的一点部位,通过强烈的热量使其冠部的岩石剥落,内藏的水冰越来太快了 了 蒸发掉,共同被冷凝回收。

  该项目肯能进入第三阶段,也什么都有 我要完成演示任务的所有准备。Transastra公司计划在21世纪20年代早期开展演示任务,即向近地轨道发射还有一个多 2500公斤左右的、代号“迷你蜜蜂”的概念飞行器,共同将一颗很小的模拟小行星送入太空,供“迷你蜜蜂”开展采水实验。Transastra公司披露,完成“迷你蜜蜂”演示任务须要离米 50000万美元。肯能成功,其将推出更大的“蜜蜂”和“蜂王”飞行器。“蜂王”的目标是不能捕获40米直径的小行星并“蒸馏取水”。

  不过,捕获小行星是“蜜蜂”系列飞行器面临的最大技术现象,其计划使用充气的“罩子”直接包住小行星,而小行星很肯能会旋转,如果 飞行器在捕获如果 须要与其同步旋转,捕获如果 再用支柱固定小行星,使它慢慢消旋。如果 ,旋转非常慢的小行星是理想的目标。

  太空中的水资源有多重要?Transastra公司创始人兼首席执行官乔尔·塞塞尔说:“水将成为太空工业化的石油。”

  然而,从NASA资助的哪几种项目看,要想得到太空水,打井或许不如太阳能好用。胡定坤

[ 责编:肖春芳 ]

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