科學家找到從月球岩石中提取氧氣方法 | 陽光歷史

 

A-A+

科學家找到從月球岩石中提取氧氣方法

2014年09月28日 宇宙奧秘-短篇 暫無評論 閱讀 59 次

據物理學家組織網報道,如果人類成功建成月球基地,那麼他們面臨的一個最大挑戰,將是解決呼吸問題。把氧氣運輸到月球上花費非常高昂,因此在過去幾年間美國宇航局一直在尋找其他供氧方法。其中一個想法是從月球岩石裡提取氧氣。

  最近來自劍橋大學的原料化學家德裡克·弗雷(Derek Fray)和他的同事們已經建成一座反應堆,這種反應堆在生產氧氣的電化過程中,把月球岩石作為陰極。該反應堆是根據研究人員2000年發明的一種生產二氧化碳的方法設計的。在這項設計中,科學家在陰極和用碳製成的陽極之間通電,兩個電極都被放在熔融氯化鈣(一種食鹽)電解溶液裡。


  電流把氧原子從陰極裡轉移出來,然後通過電離,氧原子溶解在熔鹽裡。帶負電荷的氧氣吸引碳陽極,使陽極受到腐蝕,產生二氧化碳。研究人員為了產生氧氣而不是二氧化碳,他們不再用碳,而是改用鈦酯鈣和釕酸鈣混合物製成一個不起化學反應的陽極。由於這種陽極很少被腐蝕,因此氧離子與陽極發生反應時會生成氧氣。


  這些研究人員根據美國宇航局研發的月球岩石模擬實驗,計算出3座1米高的這種反應堆在月球上每年可生產1噸氧氣。每生產1噸氧氣,需要3噸月巖。3座反應堆需要大約4.5千瓦的電,這些能量可由建在月球上的太陽能電池板或者小型核反應堆提供。他們還跟歐洲航天局合作,目前正在研發一座可以遙控操作的更大規模的反應堆。


  據最近發表的一份報告,其他研究人員也正在研究提取氧氣的方法。例如麻省理工學院的唐納德·薩多韋(Donald Sadoway)目前正在研究一種被稱作熔融電解法(molten salt electrolysis)的高溫技術。在這個過程中,被融化的月球岩石將作為電解液。薩多韋的反應堆將利用月球表面的碎石,即風化層進行建設。


  美國宇航局和歐洲航天局都非常支持這種研究。2008年美國宇航局決定,如果哪個科研組能在8小時內從模擬月球岩石裡提取出5公斤氧氣,該局將把原定25萬美元的獎金增加到100萬美元。到目前為止這項大獎仍無人問鼎。


標籤:



給我留言