简介:月球上的冰也许能为人类所用,但人类使用的第一个能源,是太阳能。

当听到人们对于未来开发月球的种种看法时,你可能会发现一个在你冰箱里可能存在的物质,将有着可能改写游戏规则的潜力——冰。

探险家们对于未来他们能收集到的月球地表下的冰块寄予厚望,这些冰既可以用来供宇航员们引用,也可以用来制造火箭燃料,进而降低往返旅行的成本。但是,在机器人撕开月球表面并从其他化合物中提取冰的过程中,跳过了考虑月球上的资源的第一步。在最近的一次科学会议上,专家强调,冰永远不会是人类在月球上使用的第一种资源。

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而这种资源,应该是阳光!

“我们拥有的第一个也是最方便利用的资源是太阳能。”美国宇航局华盛顿总部的地质学家兼首席勘探科学家杰克·布莱彻在5月28日举行的月表科学线上虚拟研讨会上如是说道。

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能源意味着动力,尤其是对于那些在月表操作的仪器,以及美国宇航局计划在月球上建设的常驻基地,作为其阿尔忒弥斯计划的一部分,这个计划的短期目标是让人类在2024年之前登陆南极。

这两种资源是直接对立的,它们都依赖于月球与太阳的空间排列方式。与地球不同,月球的旋转轴或多或少垂直于太阳系平面,该平面包含了太阳、地球和月球等星球。地球的轴向倾斜给我们带来了四季,因为倾斜的半球面能接受更多的阳光,使得极地的白天变得难以置信的长,而漫长的极夜则会更少。

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但月球上却不如此。在那里,每日的循环是固定不变的。在两极,没有倾斜角意味着阳光明暗在很大程度上受地形限制,高处位置会挡住本该到达较低区域的阳光。

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图解:月球南极的图像显示,随着照明的事件推移,骷髅陨石坑的深处靠近画面中心。(图源:NASA/GSFC/亚利桑那州大学)

在这个鸿沟的阴暗面是长久的黑暗区域,它们许多位于使月球表面伤痕累累的陨石坑中,那里的温度常年很低,水始终保持着冻结的状态。勘探专家说,在鸿沟的向阳一面,在那些被称为“永昼的山峰”的地方,第一批月球资源收集基地将在这里建立。

位于美国宇航局休斯顿航天中心的行星科学家山姆·劳伦斯说:“由于存在近乎永久的光照,由阿尔忒弥斯计划授权的空间委员会指定的极地的位置正在启用——日照是一种资源。”

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尽管如此,在这次会议中,冰的潜力引发了最多的讨论,同时,在美国宇航局的书面未来愿景中,指出了阿尔忒弥斯计划下的月球探索将是可持续性的。

“我们听说过很多极地可挥发物质的故事,可以肯定的是,这是个好故事”劳伦斯说,“但日照才是我们在阿尔忒弥斯计划中实际追求的资源。”

太阳能

太阳能是来自太阳的辐射光和热,并被一系列不断发展的科学技术加以利用,例如太阳能热水器、光伏发电、太阳热能、太阳能建筑、熔盐发电厂和人工光合作用。

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太阳能是可再生能源的重要来源,根据它被捕获、分配和转化的方式,这些技术被广泛地分为了被动太阳能和主动太阳能。主动太阳能技术包括通过光伏系统、太阳能集中和太阳能加热来利用能源。被动太阳能技术包括使建筑物面朝太阳、选择具有良好吸热性或光分散特性的材料,以及设计室内空间的空气自循环系统。

大量可用的太阳能使其成为极具吸引力的电力来源。联合国开发计划署在其2000年世界能源评估中发现,太阳能的潜力为每年1575~49837艾焦(EJ,10^18J)。这比2012年世界能源消耗总量的559.8艾焦高了好几倍。

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2011年,国际能源署表示:“开发负担得起、取之不尽、用之不竭的清洁太阳能技术将带来巨大的长期利益。它将通过依赖本土资源、不会耗尽、独立于进口资源的方式来提高各国的能源安全,增强能源可持续性,减少污染,降低缓解全球变暖的成本,并保持化石燃料的价格始终低于其他能源。这些优点是惠及全球的。因此,应将早期部署激励措施带来的额外的成本视作学习投资——它们必将被合理地使用和广泛地传播。

BY: space

FY: Aphelion

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