一家初创公司利用加速氦等离子体工艺将氦-4嵌入钛铁矿中。

打开网易新闻 查看精彩图片

未经任何屏蔽、在严酷太阳照射下暴露大约1.5万年，原始月球土壤才能捕获足够的挥发性气体，使地外开采变得有价值。而Interlune公司在午饭前就克隆了这整个跨越千年的过程。

在一项具有里程碑意义的公告中，这家总部位于西雅图的太空资源初创公司披露，它已在地球上合成了含气的月球土壤。通过在高真空高温舱内用加速氦等离子体轰击目标矿物颗粒，多年的强烈太阳辐射损伤在短短4小时内就被重现出来。

“这一演示不仅对Interlune更广泛的技术开发而言是一个力量倍增器，对为月球制造硬件的其他机构也是如此，”Interlune联合创始人兼首席执行官罗布·迈耶森表示。“它为整个行业提供了一种切实可行的方法，可以在地球上验证核心处理技术、加快学习速度，并加速实现登月就绪。”

太空技术捷径

20世纪70年代对阿波罗样本的研究确认，钛铁矿是月球风化层中主要的保氦矿物。在天然矿物颗粒中，原子形成有序的晶格结构，但亿万年的太阳风轰击破坏了月球钛铁矿的外缘，导致出现微观缺陷，氦等挥发性气体便被困在其中。

在地球上重现这一现象时，团队利用加热灯丝发出的电子发射，在真空舱内将氦气激发为等离子体。接着，该工艺以太阳风能级将这些氦离子直接加速注入模拟钛铁矿。总体而言，该技术破坏了矿物晶格边缘，并将氦捕获在人工制造的微观缺陷内。

此外，钛铁矿在真空舱中被逐步加热以验证注入效果。质谱仪测量了逸出的气体，结果显示氦在300°C至800°C（572°F至1472°F）之间释放——这一曲线与阿波罗样本数据直接吻合。

最后一步是将这种注气钛铁矿与其他地球矿物混合，以模拟月球特定地点，从而使工程师能够在地球上完善和测试资源提取系统，而无需消耗稀有的月岩，也不必等待未来的月球任务。

这一进展为Interlune及更广泛的太空资源行业提供了一种实用且高度精确的测试材料，可在部署到月球之前在地球上验证提取硬件。

标准月球风化层模拟物能够匹配月壤的颗粒大小和矿物成分，但缺少真实月球样本中捕获的太阳风挥发性气体，如氦和氢。Interlune的新演示通过生产一种含气材料填补了这一空白。此外，Interlune正计划向航天公司、研究机构和政府机构提供这种材料以及专门的测试服务。

为月球采掘设备做好准备

Interlune计划利用其新型含氦模拟物来测试其采掘系统的提取硬件。该系统采用机械方法而非高温加热，以工业规模从月球风化层中释放挥发性气体。

与其他将风化层加热至近1000°C（1832°F）的提取方案相比，这种机械方法旨在将功耗降低最多10倍。在质量和电力都受到严重限制的月球上，这将是一项至关重要的效率提升。

Interlune正在将其研发整合到位于休斯敦的Interlune研究实验室，该实验室由得克萨斯州太空委员会提供最高484万美元的支持，并由地球化学、等离子体工程和工业设计领域的专家组成团队。

此外，其目标是调整模拟物的矿物成分和气体浓度，以对应月球上特定的着陆地点。这一新方法还可能为了解亿万年的太阳风暴露如何在原子层面改变月球物质提供更深入的认识。

如果朋友们喜欢，敬请关注“知新了了”！