月球上的水能让人们在太空中制造火箭燃料？

发布时间：2024-04-05 11:46:29 所属栏目：动态来源：DaWei

导读： “水能灭火”“水火不容”是生活中的常识，但用水来当燃料燃烧估计很多人都没有听过。事实上，将水转化为火箭燃料是一个极其简单的过程。

众所周知，水由氢元素和氧

“水能灭火”“水火不容”是生活中的常识，但用水来当燃料燃烧估计很多人都没有听过。事实上，将水转化为火箭燃料是一个极其简单的过程。

众所周知，水由氢元素和氧元素组成。氢是宇宙中所有已知元素里质量最轻、含量最丰富的元素，燃烧温度高达3038℃。因为能够提供最高的比冲量(单位推进剂的量所产生的冲量)，所以氢也是迄今为止效率最高的火箭推进剂。另一方面，氧在火箭运行的过程中不可或缺。火箭燃料只能在有氧参与的条件下才能产生火焰，由于太空中没有氧，那么火箭必须随身自带氧气。

为了做到这一点，我们向水中引入电流，通过电解过程，将氢原子和氧原子分开。在火箭推进器中使用时需要在氧气与氢气罐内保持低温的状态，这是因为液体化的氧和氢气体会挥发出极高的热量以及压力来维持反应的进行。同时还需要通过复杂的管道和仪器确保这两个元素不会混合在一起而失控地爆炸。

在太空飞行中，任何热源都可能导致氢气蒸发、膨胀和爆炸。因此，它必须与一切热源，如阳光、摩擦、排气等隔离，并安装通风口，以防它吸收热量并膨胀。在燃烧室里，液氢和液氧点燃后燃烧，产生的废气依次通过喷嘴，从而为火箭提供强大的推力。

这些冰大多数都沉积在月球的两极。两极环境恶劣，永久处在黑暗中，并且温度极低(可低至-248℃)。面对这样的环境，人类亲自去进行开采显然是不可能的，所以月球开采技术的一个主要目标就是尽可能实现自动化、智能化。如果发展顺利，未来将有很多机器人同时去开采月球资源，而人类要做的只是远程控制它们。

我们可以在陨石坑的边缘设置凸透镜，将阳光集中到土壤上并加热土壤，将其加热到-53℃——在月球上，这温度已足以引起冰的升华。继续放置一片寒冷的地面来吸收空气中的水分并且将其引导进入工厂处理。在那儿，利用这种含水分的能源驱动化学反应以生产太空飞船使用的液体推进剂。而此过程中产生能量的来源可以是安装在前面的光伏阵列或者后部的核能反应堆。

必须注意的是，收集的水在使用之前必须是经过净化的。如果这些水没有得到有效的净化，制出的燃料不仅无法使用，而且很不稳定，处理起来很危险。因此，净化过程是一项独特的挑战。然而，由于目前没有足够的月球土壤样本，工程师们无法对他们的净化系统进行测试，只有寄希望于那些机器人将来在到达月球表面时能够顺利完成它们的工作。

（编辑：天津站长网）

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