月球的环境虽然很荒凉、很恶劣,看起来不适宜我们人类在月球上生存,但是月球对我们人类的未来来说,可能会发挥至关重要的作用。因为在月球上存在很多资源,有一些资源是我们地球上极为罕见的,比如说氦-3。和其他大型天体相比,月球和地球的距离相对较近,如果我们人类能够开发月球的资源,我们人类的发展将会有巨大的飞越。

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其实,地球上也存在氦-3,这是一种核聚变发电站的燃料,但是地球的氦-3非常稀缺,据一些科学家保守估计,地球上可以提取的氦-3的天然储存量可能不到0.5吨,所以现阶段,我们在地球上提取氦-3也只能用来进行核聚变反应的研究,根本就没法实现规模化利用。

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而月球上的氦-3含量就非常高,科学家估算月球的氦-3总储量可能高达百万吨级。如果我们能够在月球上开发这些氦-3并加以利用的话,那仅仅这些氦-3就能支持我们人类长达几千年甚至上万年的清洁能源的需求。

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地球和月球的距离比较近,两个天体所处的宇宙空间其实是几乎相同的,地球的氦-3含量这么低,月球却存在这么多氦-3,主要原因就是地球有磁场,月球没有磁场。月球没有磁场的保护,含有大量氦-3粒子的太阳风会直接到达并轰击月球的表面,从而将这些氦-3注入月表的月壤中,经过漫长岁月后,这些氦-3就被保存在月壤中。

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地球有磁场,所以这些带有氦-3的太阳风没法直接抵达地球的表面,地球的氦-3含量就极少了。可以这么说,月球的月壤,就是氦-3资源的天然储库。这也是为什么现在越来越多国家去探索月球的原因,很多国家都想去月球开发这些资源,我国也已经宣布要开展太空采矿了。

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中国准备太空采矿

相信不少网友之前也看到了相关的报道,我们在“十五五”时期,将开展“天工开物”重大专项论证,去建设太空资源开发综合实验和地面支持系统。

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专家表示,我们的目标的核心,就是构建“探测-开采-运输-在轨处理”全链条开发体系,去推动月球、小行星等深空资源的利用从科学探索迈向过程化的实施,支撑月球基地等发展。

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众所周知,此前我国已经实现了嫦娥五号、嫦娥六号探测器月球取样返回地球的任务,其中嫦娥五号探测器成功带回了月球正面的样本,嫦娥六号成功带回来自月球背面的样本,我国也因此成为了世界上第一个成功实现月背取样返回地球的国家。当前,天问二号探测器正在朝着宇宙深处飞去,即将去一颗小行星那里进行采样并将样本带回地球。除此之外,即将在2028年前后实施的天问三号任务,也即将去火星上采样返回地球。

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在这几年时间内,我们已经突破了月球取样返回地球的技术,接下来就是去小行星、火星取样返回地球。当然,这几个取样返回地球的任务,更多是进行科研探索,也就是去月球、小行星、火星采集一些样本带回地球进行科学研究,每次带回的样本都是比较少的,只够进行科学研究,没法实现外星资源的工程化利用。

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所以,接下来我们就是要去建设太空资源开发综合实验和地面支持系统,去突破外星资源的勘查、智能自主开采、低成本转移运输、在轨处理等关键技术。

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这些技术看起来都是非常困难的,看起来很亏科幻。比如说,我们要实现外星资源的自主开采,这样的话就不需要安排大量航天员去外星球做“苦力”了,毕竟将大量航天员送上外星球,不仅仅是将航天员送上去就完事,外星球的环境很恶劣,需要有非常完善的保证系统去支持航天员在外星球的生活、工作,例如需要补给食物、水等物资。而通过机器人等仪器设备在外星球上自主开采资源,就能省去很多工作。

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而且,只是实现外星球资源的自主开采还是不够的,毕竟外星球和地球那么远,怎么才能低成本地把开发到的外星资源带回地球,这也是非常关键的,如果只能开发资源却带不回地球,那对地球来说,这些资源的作用可能就没那么大。所以,我们的太空采矿的计划,是一个系统性的工程,不仅仅是去开采这么简单,还涉及到怎么低成本、高效率地带回这些资源。

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有科学家表示,我国预计在2030年之前就形成深空勘探能力,到2040年前,我们将会实现小规模资源开发,到2050年前将会具备规模化开发能力。从时间来看,看起来很科幻的太空采矿,其实已经不远了。

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马斯克:是时候大规模重返月球了

当前除了我国正在推进探月计划外,美国也正在推进载人重返月球的计划,他们原本计划在2月8日发射一艘载人的猎户座飞船进行绕月飞行的,但是由于在综合演练的过程中出现火箭燃料泄漏的问题,最终推迟到3月份才发射。

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美国NASA新任局长贾里德·艾萨克曼上任后也公开表示,他们将会在特朗普第二个任期内实现宇航员重返月球,具体包括要在月球上开采氦-3等。在完成月球基地的建造后,NASA还会考虑投资核能与核动力推进,以实现进一步探索。在去年年底,特朗普签署了一项行政命令,要求美国人在2028年重返月球,然后在2030年之前建立永久月球前哨站的初始设施,还要在月球和轨道上部署核反应堆。

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现在马斯克也发文称,他们已经将重点转移到在月球上建造一个自我发展的城市,他们有可能在不到10年的时间内实现这一目标,而去火星建造火星城市则需要20年以上。

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马斯克还表示,去火星的时间窗口是每26个月才有一次,而去月球的发射时间窗口就比较短了,十天作用就能去一次了。这样的时间差也意味着我们人类可以更快完成月球城市的建造。

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当然,并不是说马斯克放弃火星城市的建造计划了,火星城市的计划也在在进行中,预计在5到7年内启动,但是相比之下,去月球建造月球城市相对更快一些,也更加容易一些。在早些时候,SpaceX公司也被爆出已经推迟计划在今年实施的火星任务,转向NASA的登月任务中。按照当前的计划,SpaceX公司计划在2027年3月进行一次无人登月。

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虽然美国现在提出了载人重返月球计划,还要在2030年前月球上建立永久月球前哨站的初始设施,但是考虑到美国重返月球面临着诸多困难,在这一个时间节点内,美国不一定能够完成这么复杂的任务。

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因为美国计划在今年实施阿尔忒弥斯2号载人绕月飞行任务,发射一艘猎户座飞船,将4名宇航员送上月球轨道飞行后返回地球,随后在2027年年中(也有可能推迟到2028年)实施阿尔忒弥斯3号载人重返月球任务,发射猎户座飞船将宇航员送上月球。如果即将实施的阿尔忒弥斯2号任务继续推迟,或者在实施的过程中出现问题,那后续的阿尔忒弥斯3号载人重返月球的任务将会继续延期。