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计划NASA-即利用集中的阳光使水从小行星中蒸发-石家庄新闻联播

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谭维维道歉

可是,太空中的水該怎樣開採?是不是要把地球上的機器運過去打口井?美國國家航空航天局(NASA)打算怎樣解決這一難題?

罩住小行星,蒸餾內部水除了開採月球水冰,Transastra公司還有一個從小行星上取水的項目,也獲得了NIAC資助,其原理與索沃斯團隊提出的方案類似,即利用集中的陽光使水從小行星中蒸發。

索沃斯團隊相信,這一概念具有巨大的潛力,有望從月球永久陰影區域提取生產推進劑的工業用水。

Transastra公司的項目名為「月球極地推進劑開採前哨站(LPMO)」,其獲得NIAC的一階段資助,開始早期概念研究。LPMO或許能為開發月球極地隕石坑中巨大的水冰儲備,提供一個可行的方案。

科學家說,月球、小行星等天體上有豐富的水資源,那裡的水既能為宇航員提供生命支持,又可以分解成氫和氧,作為燃料給路過的航天器「加油」。

用好太陽能,月球融水冰今年,美國Transastra公司和科羅拉多礦業學院的喬治·索沃斯領導的研究小組各有一個旨在開採月球水資源的項目,已獲得NASA創新先進概念(NIAC)計劃的資助,該計劃旨在刺激開發有可能改變「遊戲規則」的新興航天技術。

隕石坑中之所以有大量的水冰,是因為那裡地勢低洼,終日不見太陽,溫度極低。但是,隕石坑的邊緣卻是終日陽光普照。事實上,這些坑並不深,從底部到頂部只有100米左右。因此,Transastra公司的研究團隊設想在隕石坑中建立采水基地,插上很多百米高的桅杆,頂部安裝太陽能電池陣列,為基地提供無窮無盡的能源。由於月球表面的重力很小,不必擔心電池將桅杆壓彎。

本報記者 胡定坤人類到哪裡都離不開水,太空中也不例外。現在,空間站中宇航員的飲用水仍然產自地球,使用火箭運送補給,運費比成本高得多。從地球運水,顯然無法滿足路遠、人多的月球基地等未來太空設施的運轉需求。

如果說LPMO需要將太陽能轉變為電能再轉化為輻射,索沃斯的項目則是直接利用太陽光的熱量。今年6月,他在NASA未來空間行動(FISO)工作組的一次演講闡述了他的「熱采水」方案,即在月球極地隕石坑邊緣安裝定日鏡(跟蹤太陽運動的鏡子),將太陽光反射到水冰上裝有光學設備的聚熱裝置頂部,使水冰蒸發進而回收。

不同的是,該項目需要太空飛船直接將小行星捕獲,然後用特殊的「罩子」把它包起來,之後引導陽光集中照射小行星的某些部位,通過強烈的熱量使其表面的岩石剝落,內藏的水冰迅速蒸發,同時被冷凝回收。

然而,從NASA資助的這些項目看,要想得到太空水,打井或許不如太陽能好用。

該項目已經進入第三階段,也就是要完成演示任務的所有準備。Transastra公司計劃在21世紀20年代早期開展演示任務,即向近地軌道發射一個250公斤左右的、代號「迷你蜜蜂」的概念飛行器,同時將一顆很小的模擬小行星送入太空,供「迷你蜜蜂」開展采水實驗。Transastra公司披露,完成「迷你蜜蜂」演示任務需要大約1000萬美元。如果成功,其將推出更大的「蜜蜂」和「蜂王」飛行器。「蜂王」的目標是能夠捕獲40米直徑的小行星並「蒸餾取水」。

具體的采水則由電動漫遊車完成。它們在冰面來回漫步,向下發射由無線電、微波和紅外線組合而成的特殊射線,通過輻射使水冰蒸發,同時用冷凝方法回收。研究人員認為,漫遊車可由NASA巨大的「空間發射系統」(SLS)火箭或「藍色起源」公司的新格倫火箭發射,重量在2—5噸之間,每年能開採相當於自身質量20—100倍的水。

不過,捕獲小行星是「蜜蜂」系列飛行器面臨的最大技術難題,其計劃使用充氣的「罩子」直接包住小行星,而小行星很可能會旋轉,因此飛行器在捕獲之前必須與其同步旋轉,捕獲之後再用支柱固定小行星,使它慢慢消旋。因此,旋轉非常慢的小行星是理想的目標。

Transastra公司研究人員認為,LPMO將大大降低建立和維護一個巨大的月球極地基地的成本,該前哨站可以作為美國月球產業化的灘頭陣地,首要就是建設「月球旅館」,開展太空旅遊。

太空中的水資源有多重要?Transastra公司創始人兼首席執行官喬爾·塞塞爾說:「水將成為太空工業化的石油。」

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