Một tấn đất trên Mặt Trăng có thể sản xuất ra 50 kg nước: Các nhà khoa học Trung Quốc
Sự hình thành nước và sắt nguyên tố trong quá trình nung nóng đất trên Mặt Trăng và so sánh hàm lượng nước trong nhiều khoáng chất chính trên Mặt Trăng Ảnh: CCTV news
Với phương pháp mới được phát hiện để sản xuất nước trên Mặt Trăng, ước tính có thể chiết xuất được 50 kg nước từ một tấn đất trên Mặt Trăng. Các nhà khoa học Trung Quốc cho biết phương pháp này dự kiến sẽ cung cấp những ý tưởng mới cho việc xây dựng các trạm nghiên cứu trên Mặt Trăng và các trạm không gian trong tương lai.
Sau ba năm nghiên cứu và thử nghiệm, một nhóm nghiên cứu khoa học gồm các nhà nghiên cứu từ các viện thuộc Viện Công nghệ và Kỹ thuật Vật liệu Ninh Ba, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS) và Viện Vật lý, CAS gần đây đã đạt được khám phá mới bằng cách sử dụng các mẫu đất trên Mặt Trăng do sứ mệnh hạ cánh trên Mặt Trăng của tàu Chang'e-5 mang về.
Là một nguồn tài nguyên quan trọng để xây dựng các trạm nghiên cứu trên Mặt Trăng và hỗ trợ cho các chuyến du hành liên hành tinh hoặc trên Mặt Trăng trong tương lai, nước rất cần thiết cho sự sống còn của con người trong không gian. Tìm kiếm các nguồn tài nguyên nước là một trong những nhiệm vụ chính của quá trình thám hiểm Mặt Trăng.
Trước đây, các nhà khoa học chủ yếu tập trung vào sự phân bố của nguồn nước tự nhiên ở trạng thái tự nhiên trên Mặt Trăng. Các nghiên cứu trước đây chỉ ra rằng một lượng nhỏ nước được chứa trong nhiều loại khoáng chất đất trên Mặt Trăng như vật liệu thủy tinh, plagioclase, olivin và pyroxen. Trong khi đó, hàm lượng nước trong các khoáng chất này cực kỳ thấp - tỷ lệ dưới 0,02 phần trăm, rất khó để sử dụng các nguồn tài nguyên khoáng sản này để khai thác nước trên Mặt Trăng.
Do đó, nghiên cứu và phát triển các phương pháp mới để khai thác tài nguyên nước trên Mặt Trăng là trọng tâm chính của các sứ mệnh thám hiểm Mặt Trăng trong tương lai
Sau các nghiên cứu chuyên sâu và thử nghiệm lặp đi lặp lại, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng các khoáng chất đất trên Mặt Trăng đã lưu trữ một lượng lớn nguyên tố hydro do bức xạ gió Mặt Trời trong hàng tỷ năm.
Khi được đun nóng đến nhiệt độ cao, hydro sẽ trải qua phản ứng oxy hóa-khử (oxy hóa khử) với các oxit sắt trong khoáng chất, tạo ra sắt nguyên tố và một lượng lớn nước.
Đất trên Mặt Trăng sẽ tan chảy khi đun nóng đến nhiệt độ 1.000 độ C với nước tạo ra do phản ứng trong đất được giải phóng dưới dạng hơi nước.
Sau nhiều thí nghiệm và phân tích kỹ thuật, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng một gam đất trên Mặt Trăng có thể tạo ra khoảng 51 miligam đến 76 miligam nước.
Dựa trên phép tính này, một tấn đất trên Mặt Trăng có thể tạo ra khoảng 51 kilôgam đến 76 kilôgam nước, tương đương với lượng nước đóng chai hơn 100 chai nước 500 mililít mỗi chai, có thể đáp ứng nhu cầu của 50 người mỗi ngày.
Thông qua các nghiên cứu sâu hơn về các khoáng chất khác nhau trên Mặt Trăng, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng khi được đun nóng, ilmenit, một khoáng chất tự nhiên chủ yếu bao gồm sắt và oxit titan, có thể đồng thời tạo ra một lượng lớn sắt nguyên tố và bọt hơi nước, tạo thành một "bể chứa" thực sự trên Mặt Trăng.
Dựa trên nhiều nghiên cứu, nhóm đã đề xuất một chiến lược khả thi để khai thác và sử dụng các nguồn nước trên Mặt Trăng trên Mặt Trăng.
Đầu tiên, có thể sử dụng gương lõm hoặc thấu kính Fresnel để hội tụ ánh sáng mặt trời để làm nóng và làm tan chảy đất trên Mặt Trăng, tạo ra nước, sắt nguyên tố và thủy tinh gốm.
Hơi nước sinh ra trong quá trình này có thể ngưng tụ thành nước ở dạng lỏng, có thể thu thập và lưu trữ trong các bể chứa, đáp ứng nhu cầu của con người, nhiều loại thực vật và động vật trên Mặt Trăng.
Oxy và hydro có thể được tạo ra từ nước bằng phương pháp điện phân. Con người có thể sử dụng oxy để hô hấp và hydro có thể được sử dụng làm nguồn năng lượng.
Sắt có thể được sử dụng để sản xuất nam châm vĩnh cửu và vật liệu từ mềm, cung cấp nguyên liệu thô cho các thiết bị điện tử công suất. Sắt cũng có thể được sử dụng làm vật liệu xây dựng.
Các nhà nghiên cứu cho biết đất Mặt Trăng nóng chảy cũng có thể được sử dụng để sản xuất gạch có mối nối mộng và chốt, có thể được sử dụng để xây dựng các căn cứ trên Mặt Trăng.
Các chuyên gia cho biết chiến lược này sẽ cung cấp tài liệu tham khảo quan trọng cho việc xây dựng các trạm nghiên cứu Mặt Trăng và trạm vũ trụ trong tương lai. Chiến lược này dự kiến sẽ được xác thực hơn nữa thông qua việc triển khai thiết bị xác minh trên mặt trăng trong các sứ mệnh thám hiểm mặt trăng Chang'e trong tương lai.
Các nhà nghiên cứu từ Viện Vật lý, CAS, cùng với các học giả từ một số trường đại học nổi tiếng của Trung Quốc, đã phát hiện ra ULM-1, một tinh thể khoáng chất chưa xác định được làm giàu với các phân tử nước và amoni trên mặt trăng từ các mẫu mặt trăng Chang'e-5, một bước đột phá cho thấy lần đầu tiên, nước phân tử được tìm thấy trong đất mặt trăng, Tân Hoa Xã đưa tin vào tháng 7.
Cho đến nay, các nhà nghiên cứu nghiên cứu các mẫu mặt trăng do sứ mệnh Chang'e-5 mang về đã đạt được một số thành tựu quan trọng với hơn 70 phát hiện được công bố trên các tạp chí học thuật lớn trong nước và nước ngoài.
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
