又一重大发现!嫦娥五号月壤可作为催化剂,将CO2变成飞船燃料
嫦娥五号月球探测器上月球取土过去1年多了,已经成为了中国航天佳话,月球土壤已被分成了若干份,分成三批次发放给了我国多个重要科学研究部门,这还没完,分发工作还在继续之中,2022年还会有更多的研究部门获得月球土壤。
我国科学家对月球土壤的研究早就开始了,已经在多家顶级科学杂志上发表了关于月球土壤研究的文,引发了科学界的注意,近日,来自《焦耳》(Joule)杂志一篇科学论文揭示了我国科学家在嫦娥5号月壤研究方面又有一重大发现。
又一重大发现,嫦娥五号月壤可作为催化剂
我国南京大学科学家团队分析了嫦娥5号月壤,发现嫦娥五号月球取土的所在地都是比较年轻的玄武岩,富含有活性化合物,这些活性化合物是铁、钛等人工光合成中最常用的一种催化剂成分,因此,嫦娥五号月壤可作为催化剂。
借助太阳光照,嫦娥五号月壤中的催化剂就可以将水和二氧化碳直接转化为氧气、氢气和甲烷,氧气是世界上最好的助燃物,而氢气和甲烷又是非常好的可燃性气体,这三种气体都是飞船及火箭最好的燃料之一。
有过化学常识的人都知道,水的分子式为H2O,二氧化碳的分子式为CO2,氧气的分子式为O2,氢气的分子式为H2,甲烷的分子式为CH4,通我们通过分子式就可以看出来,水和二氧化碳发生化学变化后完全是可以变成氧气、氢气和甲烷的。
众所周知,催化剂本身不会发生化学反应,是一种"零损耗"物质,所以呀,我们只需要给月球土壤提供三种物质条件,光照、水和二氧化碳,那么月球土壤就会源源不断地制造出氧气,氢气和甲烷了,这真是一本万利呀。
之前的研究发现,月球表面看似贫瘠荒芜,到处都是干干的月壤,但实际上很多地区还是含有大量的水,这些水是以固态方式存在,不过这并不会影响我们去提取使用,几年前美国月球学家还特意制作了一张关于月球的水地图。
二氧化碳是一种与人类紧密相关的物质,我们每天都要吸入大量的氧气,然后呼出大量的二氧化碳,月球上只要有人长期驻留,就有源源不断的二氧化碳,所以在月球上制造飞船燃料和氧气并不是一件困难的事情。
月球是距离地球最近的外星球,也是人类唯一涉足过的外星球,上世纪中叶。美国宇航局阿波罗飞船着陆舱6次成功登月,将12名宇航员送到了月球表面,他们在月球表面一蹦一跳的移动,插上了美国国旗,安装了多台科学设备。
12名宇航员在离开月球时还不忘采集月亮和月岩,最终共运回了382公斤月球样品,1978年,美国向我国赠送了1克月球样品,0.5克用来作研究,0.5克封存了起来放在了博物馆,我国科学家对0.5克月球样品的研究获得了多项发现。
不过,0.5克月球样品实在太少,无法把它分成若干等分,让所有的科学研究部门对它进行深入研究,这就是为什么我国要极力打造嫦娥5号可返回式月球探测器,嫦娥5号获得的1731克月壤,供我国进行科学研究已经是足够了。
在嫦娥5号月壤中发现了未来能源- 氦-3
"发现月壤能制造飞船燃料",这已经是我国科学家对嫦娥5号月壤研究的第3次重大发现了,第1次研究发现是在嫦娥5号月壤中发现了人类梦寐以求的物质- 氦-3,曾有科学家预言,在不久的未来,氦-3将会成为人类最重要的绿色能源之一。
氦-3是一种核聚变反应材料,可代替当前的氘、氚,最重要的是氦-3在参加核聚变反应时,不产生放射性的中子,而且还能释放出更高的热能,这意味着用氦-3进行核聚变反应,不会释放有害的射线,不对生命造成影响。
知道 氦-3参与的核聚变反应释放出的能量有多大吗?100吨氦-3就能够满足全球人类一年的能源需求,而月球表面估计有500万吨氦-3,足够人类持续使用5万年,比地球上的煤炭石石油储量还要多。
发现嫦娥5号月壤比美国月壤年轻10亿岁
上个世纪,美国阿波罗飞船着陆在月球正面6个不同区域,美国宇航员取月壤的总次数肯定超过了千次,通过 辐射测年 技术测量法,科学家发现他们收集的所有月壤都比较古老,年龄约在30亿-45亿年之间,直接说明了月壳年龄很老。
但事实上这并不是真的,我国科学家对 嫦娥5号月壤的CE5-B1和CE5-B2片段进行研究,发现这两个片段的实际年龄 只有19.63亿年,要比美国 月壤年龄要年轻的多,至少要年轻10岁,这意味着月壳年龄又年轻了10亿年。
最后
我国计划在月球上建造一个长期月球驻地,而月球又距离我们38.4万公里,比空间站要远得多,这就需要进行就地取材,将月壤变成建筑材料,通过月壤来获得能源和生活物资,而现在的这一重大发现更有利于"月球建造驻地"计划的实验。
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