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【能源广角】月球能源从哪来

时间:2024-10-17来源:未知 点击:

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  【能源广角】月球能源从哪来
  “可上九天揽月”的梦想逐步变为现实。据国家航天局最新消息,我国2026年将发射嫦娥七号,2028年前后将发射嫦娥八号。嫦娥七号是对月球南极的环境和资源进行勘测,嫦娥八号是要验证月球资源就地利用技术,并为后面的月球科研站建设奠定基础。在2035年前后,要建设月球科研站的基本型。
  人类要在月球上建立基地开展活动,实现能源长期供给是必要条件。随着人类太空探测技术发展,如何解决进行空间任务时的能量来源,是人们一直探求的问题。月球不同于地球,目前没有发现煤炭、石油和天然气,更没有风能、水能。如果所有的设备原料和能源都从地球上运往月球,成本太高,运力和经济难以承受。那么,如何开发月球能量呢?
  人们首先想到的就是太阳能。月球大气极其稀薄,太阳辐射能够直接照射到月球表面,因此月球上的太阳能资源丰富。建设大型光伏电站,可为月球基地提供清洁、可持续的电力。科学家们正在探索更高效、更耐用的光伏板,以及如何在月球上大规模部署这些设备。不过,月球上的昼夜间隔时长远大于地球,因此需要搭配合适的储能系统,才能保证基地在无阳光照射时的电力供应。
  另一种能提供巨大能量的技术是核能。由于光伏发电能量密度较低,仅靠太阳能无法为月球基地的持续建设提供足够电力。小型核反应堆电源功率大、重量轻、体积小,可在太阳能、风能、水能和化石能源不易获得的环境下工作。据报道,俄罗斯国家航天集团正考虑未来在月球上建造核电站,美国航空航天局也曾探讨在月球上建造核电站的可能性。在月球上建立核能供电供热系统,可为科研人员在恶劣月表环境中长期驻留,以及探索活动提供基础支撑,有效帮助我们建好月球基地。
  月球上还有一种超级能源值得高度重视。月壤中富含稀有气体元素氦-3,这是一种清洁、安全、高效的核聚变发电燃料。氦-3与氘进行核聚变反应时,能够释放出巨大能量,且不会产生放射性危害。月球上氦-3资源总量巨大,若能实现商业化利用,可支撑地球能源需求达数万年之久。随着核聚变技术发展和成熟,氦-3有望成为月球能源开发重要方向。科学家们正研究如何从月球表面提取氦-3,并实现其核聚变反应,未来可能为月球能源供应提供新的解决方案。
  此外,一些小众能源技术也受到关注。比如,通过提取月球岩石和岩浆中的矿物质,并利用化学反应获得能量,也是一种潜在的月球能源利用方式。再如,月球表面和内部存在一定热量,可通过地热能技术得以利用。这些技术大多处于研究和实验阶段,与实际应用还有一定距离。目前看来这两种技术只能作为补充,无法成为主力能源。
  众多能源中,衰变能可为早期月球探索提供可靠能源。同位素热源和同位素电源统称为同位素能源,这类能源来自放射性同位素衰变时产生的衰变能,它与人们熟悉的裂变能、聚变能,共同构成了核能利用的三大途径。虽然与裂变能、聚变能相比,衰变能能量较小,但其无需依靠外来能源就能长期、可靠地提供动力,高度匹配月球探测能源需求。以“玉兔二号”月球车为例,它装配了一块可提供衰变能的核电池,在月球背面已服役超5年。
  月球能源开发面临的挑战是多方面的,离不开多学科交叉、多领域协同深入研究和技术创新。从技术和资金角度看,需要多部门甚至多国合作,共同解开月球能源的密码。随着人类对月球能源认知不断提升,以及技术不断进步,相信实现月球“能源自由”的那一天离我们不会太遥远。

 



 

  原标题:【能源广角】月球能源从哪来
  文章来源:http://www.ce.cn/cysc/ny/gdxw/202410/17/t20241017_39171335.shtml
(责任编辑:liutingting)

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