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太空探索方面的进步大家都注意到了 ， 大量的地面探测设备 ， 以及各种各样的卫星和航天器 ， 那么探索是为了什么？下一步必然是对其进行开发 ， 尤其是气候相对温和的月球和火星 ， 而且可以预见的是 ， 未来的绝大部分时间里 ， 开发都将以商业利益来驱动 ， 在太空探索的初期阶段 ， 我们还投入了大量的时间和金钱 ， 到太空资源的开发和利用上 ， 这个领域的最前沿就是研究在月球上生产氧气的最佳方法 。
根据阿尔忒弥斯计划 ， 将澳大利亚制造的漫游车送上月球 ， 澳大利亚提供了1.5亿美元的资金支持 ， 目标是收集月球岩石 ， 最终实现在月球上制造可以呼吸的氧气 ， 印象中的月球非常的荒凉 ， 似乎没有大气层 ， 但月球确实有大气层 ， 只是非常稀薄 ， 它主要由氢、氖和氩层 ， 很明显这些气体是没法呼吸的 ， 那月球有没有氧呢？有而且还不少 ， 只不过他不是气态的氧被困在风化层内 ， 那是覆盖月球表面的岩石和细尘层 。 如果我们能从风化层中提取氧气 ， 是否足以支持人类在月球上生活呢
氧可以在我们周围的许多矿物质中找到 ， 月球的岩石和地球上的岩石构成基本上是相同的 ， 二氧化硅、铝、氧化铁、氧化镁等矿物在月球上占主导地位 ， 所以这些矿物质都含有氧 ， 在月球上 ， 这些矿物质以几种不同的形式存在 ， 包括坚硬的岩石、尘埃和覆盖在表面的石头 ， 他们是陨石撞击月球表面几千年形成的 。 有人将月球表层称为月球的土壤 ， 这么形容并不准确 ， 大家知道 ， 土壤是一种非常神奇的东西 ， 只存在于地球 ， 它是由数百万年来在风化层上 ， 工作的大量生物创造的 ， 原始的岩石中是不存在矿物质 。 机智的地球上的土壤充满了物理、化学和生物特征 ， 而月球表面的物质呢 ， 还是很原始的 。
月球风化层的含氧量惊人 ， 大约有百分之四十氧 ， 氧元素与生物矿物质紧密结合 ， 为了打破这些牢固的联系 ， 我们需要投入能量 。 如果您对电解比较熟悉啊 ， 您应该知道如何制造氧气 ， 在地球上 ， 这个过程很常见 ， 比如生产铝电流通过液体 ， 形式的氧化铝 ， 将铝和氧气分离 ， 在这种情况下 ， 氧气只是副产品 ， 而在月球上氧气是主要产品 ， 而提取出的金属和其他物质则成了副产品 。 生产铝其实是一个非常简单的过程 ， 但有一个问题是他非常耗能 ， 炼铝厂都是用电大户 ， 所以在月球上的设备节能省电也是非常重要的 。
【月球能否提取的氧气，成为探索宇宙的中转站？】月球上的能源目前只有一种来源最靠谱 ， 那就是太阳能 。 为了可持续的发展 ， 还需要探索其他能源的知识 ， 在风化层中提取氧气还需要大量的工业设备 ， 首先需要将固体金属氧化物转化为液体 ， 这个流程在地球上轻而易举 ， 但是把这套装置搬到月球上并产生足够的能量 ， 来运行它真的是非常有难度 。 在去年的早些时候 ， 总部位于比利时的一家初创公司 。 宣布正在建造三个实验反应堆 ， 以改进通过电解质造氧的过程 。 作为ISRU任务的一部分 ， 他们预计2025年就能将这个技术送到月球上去 。
月球上到底能提取多少氧气呢？我们忽略掉较深的坚硬岩石中的氧 ， 只考虑表面接近风化层的部分 ， 每立方米的月球风化 ， 平均含有1.4吨矿物质 ， 其中包括630公斤的氧 ， 一个成年人每天需要800克氧气才能生存 ， 因此630公斤氧气可以让一个人大约存活两年 ， 现在我们假设 ， 假设风化层的平均深度十米 ， 并且我们可以提取其中所有的氧 ， 那么计算的结果就是得到的氧气 ， 足够地球上80亿人使用10万年 ， 当然这也取决于我们如何有效的提取和使用氧气 。
但不管怎么说这个量是很大的 ， 我们仰望的月球、火星 ， 更或是亿万光年外的星云 ， 一直未能找到第二个地球 ， 地球上的每一寸土壤都是机器稀有的 ， 如果真有外星人来掠夺 ， 那么他们最想要的可能不是黄金 ， 也不是钻石 ， 而是水和土壤 。 在提取氧气的前期阶段 ， 超高的成本也是一个问题 ， 比如前段时间美国宇航局宣布 ， 一颗小行星普赛克可能还有价值一万万亿美元的贵金属和矿石 ， 但许多人忽略了提取它的绝对成本 ， 小行星采矿也是如此 。
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