據(jù)報道,日前,科學(xué)家最新發(fā)現(xiàn)小行星外表包裹著一層冰水,這暗示著未來太空飛船可以停靠在這樣的小行星上,將它們作為“太空加油站”,或者將它們作為有人駕駛宇宙飛船和機(jī)器人勘測對象。
如果未來宇宙飛船能夠抵達(dá)某顆潮濕帶有水資源的小行星,這顆小行星將能成為“太空加油站”
如果一處太空終點(diǎn)擁有水,這意味著宇航員可以抵達(dá),并潛在地利用這些水資源飲用和清洗。更重要的是,這些水資源可以分解成為制造火箭燃料的關(guān)鍵成分——氫和氧。美國宇航局約翰遜太空中心月球表面系統(tǒng)辦公署原位資源利用部負(fù)責(zé)人杰瑞-桑德斯(Jerry Sanders)說:“水是推進(jìn)燃料的基本原料,如果未來宇宙飛船能夠抵達(dá)某顆潮濕帶有水資源的小行星,這顆小行星將能成為‘太空加油站’。”
上周,研究人員宣稱他們發(fā)現(xiàn)冷凍水資源的確鑿證據(jù),在位于火星和木星之間小行星帶的體積較大“西彌斯24”小行星表面覆蓋著冰水和有機(jī)化合物。在此之前,科學(xué)家們曾認(rèn)為小行星過于靠近太陽難以保存水資源。
此外,小行星上存在水資源更實(shí)際的意義在于可能潛在孕育生命。盡管當(dāng)前尚未在宇宙中發(fā)現(xiàn)任何生命跡象,但研究人員在搜尋潛在的外星人鄰居時首次發(fā)現(xiàn)了水。美國總統(tǒng)奧巴馬計劃2025年之前將向地球鄰近小行星派遣宇航員登陸,但是距離最近的小行星不可能存在冰水物質(zhì),這些小行星甚至比小行星帶更接近太陽。
其它行星或者小行星表面上存在少數(shù)量的水也將對未來太空任務(wù)受益匪淺。桑德斯稱,對于宇航員駕駛的航天任務(wù),可供飲用的水能提取氧氣用來呼吸,它將作為強(qiáng)大的后備資源,同時,太空水資源還可能用于制造燃料。
為了提取水資源,宇航員或者機(jī)器人需要收集表面灰塵或巖石樣本,將它們碾碎成粉末。然后這些粉末需要進(jìn)行加熱(太空環(huán)境中可能使用微波加熱方法),這樣便于使巖石粉末清理,容易收集水資源。最終,水資源的純度將很高,很少殘留雜質(zhì)。桑德斯指出,一旦這些操作步驟都進(jìn)行完畢,水樣本便于獲得,這樣水資源再處理成為火箭燃料并不是難事。
水包含著氫和氧,這是用于制造火箭推進(jìn)燃料的最普通兩種元素,為了獲得這兩種元素必須通過電解的過程進(jìn)行分解。進(jìn)行電解水的裝置經(jīng)常在生命維持系統(tǒng)中使用。當(dāng)小行星上具備大量的電解儀器,這些儀器將使得較少的空間制造出足夠使航天器返回地球的燃料,更不用說實(shí)現(xiàn)人類第一次登陸小行星。
桑德斯說:“如果宇航員要實(shí)現(xiàn)遙遠(yuǎn)的太空旅行,必須攜帶著大量的燃料才能抵達(dá)和返回地球。這就要求航天器燃料箱非常之大,這將要求航天器體積更大。”
將潮濕的小行星作為“太空加油站”提取制造航天器往返的燃料以及宇航員的飲用水,這是一項(xiàng)非常有效可行的方案。但是目前仍存在著巨大的挑戰(zhàn),在缺乏重力的小行星進(jìn)行相應(yīng)操作提取水是非常困難。
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