嫦娥五号月壤:发现氦-3,每吨200亿元!NASA局长:分享月球样品

火星科普 2022-06-16 17:59:50

根据发表于《材料展望》(Materials Futures)杂志的一项新研究[1],我国科学家在嫦娥五号带回的月壤中有了重大发现,他们找到了在地球上极为罕见的物质——氦-3。只要100吨的氦-3,就能给全球提供一年所需的能量。那么,氦-3究竟有什么来头呢?

半个世纪前,美国的阿波罗载人登月飞船先后6次成功在月球正面登陆,12位登月宇航员在月表上收集到了2200多份的月岩和月壤,他们总共把381公斤的月球样品带回地球。

1978年,美国向我国赠送了一块月岩,质量为1克。当时的我国在太空探索领域尚处起步阶段,都还没有航天员去过太空,所以这1克来自月球的岩石显得尤为珍贵。所以我国科学家只用了其中0.5克进行研究,另外一半用于展示。

进入21世纪后,我国航天科技开始大踏步发展,我们不但把航天员送上太空,而且还把嫦娥一号探测器送入月球轨道,开始了我国的探月任务。后来,嫦娥三号实现了我国首次无人月球着陆任务,而嫦娥四号更是登陆人类和探测器从未去过的月球背面。

到了2020年,我国发射了第五枚月球探测器——嫦娥五号。这一次我们不仅要在月球正面登陆,而且还要把在月表上采集到的样品带回地球。最终,嫦娥五号成功带回了1.731公斤的月壤和月岩。

过去两年来,嫦娥五号月球样品已经进行多次分发,我国很多科研院校和机构申请到了样品。通过研究嫦娥五号月球样品,不但要揭示月球的演化史,了解月球的起源,而且还要从中寻找月球资源。

此前,我国科学家分析了嫦娥五号月壤的元素组成,从中检测出了40多种元素,其元素比例完全不同于当年阿波罗宇航员带回的月球样品。在嫦娥五号月壤中,科学家找到了钛矿,含量为30公斤钛/1吨月壤。

钛有着强度高、密度低的显著优点,这种金属被广泛用于航天材料。除此之外,从月壤中提取出的钛化合物还能作为高效催化剂,把水分解成氢气和氧气。如果未来宇航员长期生活在月球上,不但有材料建造航天器,而且还有用于呼吸的氧气,以及火箭燃料。

除了钛矿,月球上还有其他多种金属矿产,有些还是月球上独有的。在月球蕴藏的资源中,如果要说最为珍贵的当属氦-3,这是人类梦寐以求的完美能源物质。

随着不可再生的化石燃料不断消耗掉,人类需要寻找其他长久性的能量来源,其中最受大家关注的当属可靠核聚变,或者说“人造太阳”。太阳能够“燃烧”46亿年,并且未来还能继续“燃烧”50亿年,其秘密就在于它的内部不断进行氢核聚变。

核聚变反应可以产生巨大的能量,所需消耗的物质又很少。虽然人类没有能力直接让氢发生核聚变,但可以让氢的同位素氘和氚发生核聚变。如果能够完全控制住核聚变,而不是像氢弹那样不受控制的爆炸,那么,人类的能量来源将等同于无限。

不过,氘-氚的核聚变反应并不是完美的,因为这种反应会产生中子辐射问题。如果用氦-3与氢的同位素进行核聚变,就不会产生任何核辐射,而且还能释放出更多的能量。只要100吨氦-3发生核聚变,就能产生足够全球人类用一年的能量。所以氦-3堪称完美的核聚变燃料,每吨价值估计高达30亿美元,相当于200亿元人民币。

但遗憾的是,氦-3在地球上的储量极少,估计总共只有500公斤。因为氦-3主要来自于太阳风,而地球磁场会偏转太阳风,所以氦-3到不了地球上。而月球没有磁场,太阳风可以直接吹到月球上,从而在月表留下大量的氦-3。据估计,月表浅层土壤中存在110万吨的氦-3。

在这项新研究中,我国科学家在嫦娥五号月壤中发现了钛铁矿颗粒,它们的表面附着一层玻璃状,其中含有大量的氦-3气泡。通过机械破碎方法,有望直接从月壤中直接提取出氦-3,只要常温就能做到,这大大降低了氦-3提取的难度。科学家估计,月球上的氦-3气泡储量高达26万吨。

可以预见,人类未来去月球上开采氦-3很可能是一个趋势。除了月球之外,水星、木星等行星上还有更多的氦-3。因此,研究提取月壤氦-3的方法具有重大意义。

另据《自然·通讯》(Nature Communications)杂志刊载的一项新研究[2],我国科学家从嫦娥五号带回的月球样品中发现了水的痕迹,而且嫦娥五号着陆器当时在月球上的原位光谱分析也显示有水。有了水、氧气、燃料、矿物,在月球上建造基地的条件都有了。

对于嫦娥五号样品的研究成果,全世界的科学家都在翘首以盼。同时,美国宇航局(NASA)现任局长比尔·尼尔森(Bill Nelson)也在关注,他公开表示,我国应该要向世界分享嫦娥五号月球样品。对此,大家怎么看呢?

参考文献

[1] Ao Li, Xiao Chen, Lijian Song, et al. Taking advantage of glass: Capturing and retaining of the helium gas on the moon, Materials Futures, 2022, DOI: 10.1088/2752-5724/ac74af.

[2] Jianjun Liu, Bin Liu, Xin Ren, et al. Evidence of water on the lunar surface from Chang’E-5 in-situ spectra and returned samples, Nature Communications, 2022, 13, 3119.

12 阅读:31453
评论列表
  • 2022-06-16 21:51

    为了表示当年送我们的一克,加倍奉还,也就两克了,怎么样,有什么意见

    gcjs10 回复:
    假的 美国送的 和我们带回来的完全不同
    GD 回复:
    当年的一克月壤已经还过礼了,所以这事已经翻过去了
  • 刘定 24
    2022-06-17 06:43

    美国送给我们一块,然后重量1克,一克的东西能叫一块,这美国人也太大方了?

    刘定 回复:
    美国人太不要脸了,他们想不到我们能上月球挖真的回来
    雷电法王 回复:
    关键是它们也没真的
  • 2022-06-19 11:40

    他就是个彪子

  • 2022-06-17 08:05

    你们美国不都载人登月了吗,月壤也是一大堆。咋?还什么都和中国要,又要数据又要月壤的。

    wb528852 回复:
    登陆点不一样,土壤就不一样。沙漠里的土壤和包头稀土矿区的土壤就不一样。包头稀土矿区的土壤和山西红土又不一样。月球正面和背面也不一样。
    用户20xxx77 回复: wb528852
    正解[点赞]
  • 2022-06-17 03:46

    提炼不难的话直接在月球提炼拿成品回来[笑着哭]阿凡达机会开始[横脸笑]

  • 2022-06-17 23:13

    美国已经在拉帮结派准备瓜分月球资源了[呲牙笑]搞笑不,人都上不去还想霸占月球资源

  • 2022-06-18 13:59

    美国381公斤给了一克。按比例,中国1.7公斤该给零点几克?

  • 2022-06-17 07:14

    分不分享,你上去的地方,规定全球都不能上;咱们上去的地方你要来蹭蹭?!这就是那些狗自诩公平自由之美利坚?

  • 2022-06-17 22:06

    沃尔夫沃尔夫沃尔夫!重要的事情说三遍。

  • 2022-06-17 03:04

    美国不是登过月球吗,怎么还需要分享,事实证明美国登月就是假的

    wb528852 回复:
    相隔几公里土壤就很有可能不一样。沙漠里你绝对找不到粘土,粘土里你也找不到黄沙。
  • 2022-06-17 15:16

    如果这个能源是真的有这用处,那不久的将来,月球上肯定会建立各种类似国际空间站的![得瑟][得瑟][得瑟]

  • 2022-06-18 03:57

    一克假月壤让我们研究了几十年,严重怀凝美国登月的真伪。

  • 2022-06-19 16:24

    美国人真无耻!别人有好东西就要分享

  • 2022-06-18 16:45

    那什么沃夫条款什么的,不是禁止和我们航天相关合作么?共享个屁

  • 2022-06-19 22:16

    真有那么一天在月球开采资源的话肯定只有中美俄三国有这个能耐,俄罗斯不缺资源,所以最后也就只有中美会去开采,像阿三和棒子之类的三流国家就别瞎想了

  • 2022-06-17 09:21

    滚……

  • 2022-06-17 06:46

    不过按文章所说,那月球上的氦-3是可再生资源,它是由于太阳风暴引起的,但好像它的再生速度应该比不上地球消耗大吧,存多少年才够地球用一年的

    刘定 回复:
    对,没看清单位呢,就是一旦能利用上,那科技肯定更发达,需求量也会增加,那可能就用不了这么久,不过在我们有生之年能开发下来都不错了[呲牙笑]
    Dan 回复:
    当有这个能源 就会考虑小型化 这个时候 就会激增 所有的化石能源都会被取代 甚至开拓星际旅行
  • 2022-06-17 19:26

    外星人不都直接去太阳上面取核聚变燃料么[得瑟]

    二三 回复:
    马云遇到狗头金捡不捡[笑着哭]
    我就是反美斗士 回复: 二三
    估计不捡,弯腰捡的时间人家已经赚了一块了[横脸笑]
  • 2022-06-20 20:09

    上帝早已为人类预备好能源,感谢赞美他

    老衲来阅经了 回复:
    施主大善[得瑟]
    再生英雄2004 回复: 老衲来阅经了
    不是我们好,是上帝好,耶稣好。因为他是爱
  • 2022-06-21 08:25

    我家有二斤老屋刮下来的陈年包浆,愿意免费提供给NASA,只要它们做好核酸,来中国隔离一个月,就可以拿走。

  • 2022-06-26 08:51

    每吨200亿,那是纯的,按你百分之一的比例算,你要开采100吨能赚200亿,可是要运回来可能需要2000亿甚至更高的成本,总的来说只有研究价值,没有实际的经济效应。

  • 2022-06-28 00:39

    就喜欢看你气急败坏又无法奈何我们的样纸[得瑟]

  • 2022-06-28 13:06

    月球上有没有可以取代石油的新能源,如果发现的话,老美又有事干了[笑着哭]

  • 2022-06-17 07:52

    美国送点火星的土吧

  • 2022-06-17 02:44

    十倍奉还,够不够诚意?

  • 2022-06-17 13:33

    是应该对世界分享,不过要等我们把审核规范编制好先,我建议是先选出5亿人讨论下编制流程,每条流程必须4亿9千万人同意[得瑟]

  • 2022-06-17 13:25

    喊它爬!

  • 2022-06-17 18:27

    不要脸的

  • 给他2克月球土壤再加500克地球土壤混合型让他去研究

  • 2022-06-17 14:27

    上次有个新闻说美国送的那一克是假的

  • 2022-06-17 12:13

    月球感觉情况不妙啊[捂嘴巴]

  • 2022-06-17 15:07

    自己上去拿啊[呲牙笑]花点钱!

  • 2022-06-18 14:36

    瞎扯淡吧,可控核聚变还不知道哪年哪月能实现,氦-3要200亿元一吨你卖给谁呀

    wb528852 回复:
    能实现常温超导的话可控核聚变就不难。常温超导最理想的材料又是金属氢。说白了吧想实现可商用的可控核聚变的前提就是能获取稳定的常温常压的金属氢。想保存金属氢又需要开发特殊的催化剂或者固化剂,总结起来就是可控核聚变想要商用,五十年内都别想。[笑着哭]
  • 2022-06-19 00:50

    先要解决可控才行。惯性堆,仿星堆,防中子表层,超导磁场,超高温材料,离子流湍流,好多的分枝科技还需要点亮。相对液锂中和层和磁流体电机算是最简单的部分了[笑着哭]

  • 2022-06-18 22:59

    他想屁吃勒

  • 2022-06-20 19:23

    美的[笑着哭]

  • 2022-06-20 23:17

    我们的大火箭🚀正快马加鞭的赶来

  • 2022-06-21 18:33

    来我地里挖两斤送给它

  • 2022-06-21 23:56

    200亿一公斤氦3?那么问题来了,每次火箭发射升空到月球到挖掘再到返回地球,再到地球工厂精炼提纯,100公斤土壤最终能有多少氦3?看来又是一个世纪骗局!

    毛毛线 回复:
    一公斤约等于一吨[呲牙笑]
  • 2022-06-23 14:47

    这个是美国🇺🇸超人的克星物质[得瑟]所以美国🇺🇸佬很担心[笑着哭]

  • 2022-06-23 21:10

    应该金,土,水,火,土星全球取样回来研究一下,说不定外星飞碟材料就出来了[呲牙笑]

  • 菱0 3
    2022-06-24 13:02

    自己去拿,无耻的强盗

  • 2022-06-26 07:12

    美国没有能力上月球,要月壤干什么[笑着哭]

  • 不要蔽连

  • 2022-06-29 11:15

    一片地发现氦一3也不能代表整个月面都有氦一3吧?

  • 2022-07-01 12:58

    到我家后院三两斤土,送给美国人!

  • 2022-06-17 04:41

    应该分享人家一克

  • 2
    2022-06-17 00:46

    送他们送他们1.5克!共享礼尚往来

  • 2022-06-17 15:26

    怎么看,只能说美国不要脸,

  • 2022-06-17 13:00

    大西北石头多得很,挖点送给他们[得瑟]

  • 2022-06-17 19:16

    美国给我们的,原本是是打算给个装过月球土壤的空袋子,羞辱我们,谁知道,一不小心没洗干净。。。。。。于是就有了一克

  • 2022-06-18 03:47

    美国不是自个捞了上百斤月球土壤吗?干嘛眼馋?

  • 2022-06-18 12:42

    美国没有资格开分享

  • 2022-06-18 12:15

    来分为 分享个屁

  • F-1 2
    2022-06-18 15:46

    美国带回的月壤,有哪国有证据表明是真的了?

  • 2022-06-18 18:20

    现在就算有,也用不了!

  • 2022-06-19 01:19

    合理,我们再做件好人好事:帮大家研究了公存给大家听,但我们被美欧一些技术封锁,有可能研究不彻底

  • 2022-06-19 17:44

    确实该还美国人2克,加倍还。

  • 2022-06-20 01:18

    开采月球同时地球也尽头[得瑟]

  • 2022-06-20 00:09

    老鬼!滚蛋

  • 2022-06-21 02:59

    美国难道当年的月石没发展出来[得瑟]

  • 2022-06-21 15:07

    [得瑟]

  • 2022-06-23 15:08

    搞,把月亮挖空,贪婪的人类

  • 2022-06-23 21:08

    月球矿物质多,不知道火星有些什么东西

  • 2022-06-24 13:29

    可控核聚变解决的话,能源也就不存在危机了,航空航天也会大幅度发展

  • 2022-06-26 10:22

    100吨才用一年?你肯定是搞错了

  • 2022-06-28 14:58

    是谁把这个秘密泄露出去的?

  • 2022-06-28 16:55

    给块煤渣他

  • 2022-06-30 23:20

    分你妹

  • 2022-06-17 12:30

    太少了,应该200000亿元/吨。

  • 2022-06-17 15:43

    要么美国给的月壤是假的,要么就是美国登月是假的

  • 2022-06-18 08:02

    把那1克假货还给霉国[点赞]

  • 2022-06-18 09:23

    吹起来

  • 2022-06-18 12:58

    科学有国界,落后就要挨打。

  • 2022-06-18 12:31

    这个人丑露邪恶的嘴脸

  • 2022-06-18 14:50

    1g和一块沾边吗?[笑着哭]

  • 2022-06-19 01:06

    什么时候人类能征服太空就好了,好想去月球,火星看看

  • 2022-06-19 09:03

    美利坚式不要脸!

  • 2022-06-19 22:00

    我认为我们应该现在就在月球上建立基地!军事基地!刻不容缓!

  • 2022-06-21 13:10

    你们美国佬送我们的是处理过的!才送给我们误导了我们几十年,还好意思说分享,去你🐴的

  • 2022-06-22 21:21

    美国分享做梦吧,中美是敌对国正进行你死我亡的斗争,但最后胜利一定是历经五千年历史的中国

  • 2022-06-24 12:04

    美国月壤放在博物馆最好[得瑟]他们来参观

  • 2022-06-25 07:04

    美国登月就是部电影,不然他找我们要这玩意干嘛,他自己不是有几十公斤!

  • 2022-06-26 01:20

    太阳风直射月球留下大量氦—3,证明当年送的1克所谓月壤100%就是NASA门前花园的一堆土...滴水之恩,涌泉相报送10斤酒泉发射中心周围的土给它.免得落人口实[笑着哭]

  • 2022-06-27 22:37

    我不信

  • 2022-06-29 12:35

    “氘”“氚”怎么读?

  • 2022-07-01 12:49

    爹都不喊,凭什么给你

  • 2022-06-17 10:58

    我能承包一个资源星球就好了,天量的矿产资源,还不用担心破坏环境,

  • 2022-06-17 12:53

    我不记得在哪里看到的了:据说当时美国大肆宣传给了一克月壤,事实上只有0.7几克,加了盒子才够,然后中国取到之后也用原来的盒子放了同样重量的月壤给美国了[笑着哭]

    年华 回复:
    哈哈哈
  • 好东西我们一定会分享,茅坑里的石头,你要吗?

  • 2022-06-18 01:27

    为什么太阳能分析这么透明?

  • 2022-06-18 12:04

    美国是把好东西都藏着,我们是巴不得全世界都知道你厉害有这么件事情

  • 2022-06-20 22:43

    美国381公斤研究出的成果怎么不公开出来,还让我们公开。不应该是共享研究成果吗?[得瑟]

  • tbc
    2022-06-21 20:17

    “太阳能够“燃烧”46亿年,并且未来还能继续“燃烧”50亿年”,太阳存在了负4亿年了?

  • 2022-06-26 21:13

  • SQL
    2022-06-28 12:42

    送2克可以,最好是假的

  • 2022-06-28 18:26

    弱弱的问一句,到底是什么能量?

  • 2022-06-28 22:46

    胡扯蛋,就那点东西能分析月球的起源和演变?

  • 2022-07-01 07:12

    乞讨都能说的这么义正言辞?

  • 2022-07-01 14:59

    几十斤月球土样?老美真牛,继续去挖啊

火星科普

简介:地球没有新奇科学,全部都在火星科普。