電弧點燃了月球？不，它只是點亮了月球的未來

這把電弧做的弓，能否射中月球采礦的未來？

簡介：月球上的”發光”弧線有可能給月球采礦帶來美好的前景。

研究人員提出了一種新的月球采礦技術，稱為“燒蝕弧采礦”。這張圖片顯示了2021年3月夜空的滿月（三月的滿月被稱為“蠕蟲月”）（圖片來源:星夜）

在月球表面發射的“閃電”弧能讓我們同時從月球表面開采金屬和水嗎？

多年來，“月球采礦”的概念引起了科學家、航天機構和企業家的興趣。我們的岩石衛星擁有寶貴的資源，如水和金屬，這些資源對未來載人任務至關重要，可以為我們提供水，而這些水可以轉化為火箭燃料和其他有價值的材料。科學家們熱衷於研究這些資源，商業部門也對月球采礦表示了興趣。美國政府甚至在2020年出台了一項支持月球采礦的政策。

成噸的水冰

德克薩斯州的埃爾帕索大學航空航天中心機械工程助理教授阿米莉亞·格雷格領導的一項新技術，叫做“燒蝕弧采礦”，可以將所有的水、金屬和其他資源全部從月球表面中一次提取出來，改進了舊的月球采礦概念和方法。

這項技術將使用一個電弧，就像“把閃電放在月球表面。”

“燒蝕弧采礦”的可視化效果，這是一個可以同時在月球上開采水和金屬的概念。（圖片來源：阿米莉亞·格雷格）

這項技術最近被選為美國宇航局先進概念研究所（NIAC）第一階段研究員項目的一部分，該項目“通過創造突破，培養可以改變未來NASA任務的有遠見的想法——從根本上說是更好的或是全新的航空航天概念——來改變未來的NASA任務，同時讓美國的創新者和企業家成為旅程中的合作夥伴”。

在這項技術中，通過兩個電極的電弧將凍結的水用升華的方式提取到月球表土或表面物質，將其轉化為水蒸氣。它還可以從月球物質中提取金屬等其他物質。然後，電弧將水（或金屬等其他材料）分解成電離粒子。

然後，電場引導這些電離粒子進入捕獲室。因此，這項技術將一舉從月球表土中吸取資源並收集起來供日後使用。

通過NIAC項目，格雷格和她的團隊將深入研究這一概念，在實驗室環境中對其進行測試，並開發基於該概念的技術系統，該系統每年可開采和收集約22000磅（10000公斤）的水，以及其他資源。

以前的月球采礦概念使用“熱燒蝕”，將凍結在月球表土中的水加熱，以水蒸氣的形式排出，然後再將其捕獲。然而，由於大氣層和月球一樣薄，“水蒸氣只是向各個方向擴散，你無法真正告訴它該往哪個方向走，”格雷格告訴Space.com。熱燒蝕也不允許同時提取多種類型的資源，就像燒蝕電弧采礦一樣。

月球的永久陰影區

但格雷格解釋說，如果你用電弧將這些水電離，“你可以把它們精確地（粒子）推到你想讓它們去的地方。你可以把它們通過這些虛擬的電磁場匯集到一個小的收集區，你可以收集更多的從月球上提取出來的水。”

燒蝕電弧采礦的主要挑戰是，在月球勉強存在的大氣層中產生電弧需要相當大的功率。

另一個挑戰是創建一個可以自主工作的機器人系統，沒有參與這一項目的帕拉貢航空航天公司的首席工程師巴裏·W·芬格告訴Space.com關於月球采礦的總體前景。這是“因為我們會有一段時間讓大量的人在月球表面工作，”他補充道。

格雷格和她的團隊在實驗室裏對這一概念進行了測試，並最終設計了一個原型，以測試在太空中的實際應用。與此同時，地球上的對話仍在繼續，不僅是關於我們如何利用月球和火星等地的資源，還包括我們應該如何利用這些資源。

格雷格說：“至少在我的領域內，我們正在考慮開采月球，不一定是為了商業利益，而是為了幫助將來建立人類月球定居點。

格雷格接著補充說，如果不能收集月球上的水和其他資源，“不可能有月球定居點”。“由於月球是通往火星的重要門戶，我們很可能在未來的火星上建立人類定居點。”

來自彗星的水

月球兩極的物質

盡管如此，許多人仍然擔心，在從月球等地球以外的目的地獲取資源的過程中，我們的物種正在掠奪和汙染不屬於我們的世界。這就是為什麼1967年的《外層空間條約》還在繼續發展，它有助於指導空間機構和公司如何利用空間資源。

芬格說：“你可以環顧地球，在地球上我們作為地球的管理者還沒有做得很好”。然而，他補充說，月球已經被輻射和撞擊轟炸了這麼長時間，對生命來說是如此的不適宜，以至於說我們不應該像對待地球那樣對待月球的論點對他來說沒有多大分量。“在不久的將來，我認為這不是一個問題。”

BY: Chelsea Gohd

FY: fuuin

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