Por favor ayúdame~~~~~~

La Luna es rica en depósitos minerales. Según los informes, las reservas de metales raros en la Luna son mayores que las de la Tierra. Hay tres tipos principales de rocas en la luna. El primero es el basalto maría, que es rico en hierro y titanio; el segundo es la anortosita, que es rica en potasio, tierras raras y fósforo, y se distribuye principalmente en las tierras altas lunares; el tercero es principalmente Es una brecha compuesta por partículas líticas de 0,1 a 1 mm. Las rocas lunares contienen todos los elementos y alrededor de 60 tipos de minerales que se encuentran en la Tierra, 6 de los cuales no se encuentran en la Tierra.

Los científicos señalan que para desarrollar la luna, es necesario realizar una exploración integral de la luna, comprender los recursos de la luna y desarrollarlos gradualmente. La luna es extremadamente rica en recursos minerales y los 17 elementos más comunes de la Tierra abundan en ella. Tomando el hierro como ejemplo, sólo la arena de 5 centímetros de espesor de la superficie lunar contiene cientos de millones de toneladas de hierro, y toda la superficie lunar tiene una media de 10 metros de arena. El hierro en la superficie de la luna no sólo es extremadamente abundante, sino también fácil de extraer y fundir. Se informa que el hierro en la luna es principalmente óxido de hierro, siempre que el oxígeno y el hierro estén separados, además, los científicos han desarrollado formas de utilizar el suelo y las rocas lunares para fabricar cemento y vidrio; El aluminio también abunda en la superficie lunar.

El suelo lunar también es rico en helio 3. La fusión de helio utilizando deuterio y helio 3 puede utilizarse como fuente de energía para centrales nucleares. Esta fusión no produce neutrones, es segura y no contamina. y es una fusión nuclear fácil de controlar, no sólo se puede utilizar en centrales nucleares terrestres, sino que también es especialmente adecuada para la navegación espacial. Se informa que el contenido de helio 3 en el suelo lunar se estima en 715.000 toneladas. Por cada tonelada de helio 3 extraída del suelo lunar se pueden obtener 6.300 toneladas de hidrógeno, 70 toneladas de nitrógeno y 1.600 toneladas de carbono. A juzgar por el análisis actual, debido a la gran cantidad de helio 3 en la Luna, sin duda será una ayuda oportuna para la Tierra, que tendrá relativamente poca energía en el futuro. Muchas potencias espaciales han hecho de la obtención de helio 3 uno de sus objetivos importantes en el desarrollo de la Luna.

El 5 de marzo de 1998, la NASA dio a conocer una gran noticia al mundo: la sonda "Lunar Prospector" descubrió

que existe una gran cantidad de agua líquida en los polos de la Tierra. Luna Las reservas son de entre 100 y 300 millones de toneladas y están distribuidas en casi 50.000 kilómetros cuadrados del polo norte lunar y casi 20.000 kilómetros cuadrados del polo sur. Si la capa de agua del suelo en el fondo de los cráteres lunares es muy profunda, las reservas de agua en la Luna pueden llegar a alcanzar los 1.300 millones de toneladas.

Se confirmaron por primera vez los recursos hídricos en la Luna. Esta emocionante noticia entusiasmó a los científicos y tuvo una fuerte respuesta en todo el mundo.

Este descubrimiento tiene grandes implicaciones para la humanidad. El establecimiento de una base lunar permanente en el próximo siglo es un hito de gran importancia.

Los científicos creen que los recursos hídricos existentes en la luna pueden ser el "bienestar" más valioso que tenemos los humanos en el sistema solar.

Aunque las reservas de agua lunar sean sólo de 33 millones de toneladas, es suficiente para garantizar que 2.000 personas vivan en la Luna durante más de 100 años, y extraer agua del suelo lunar es un proceso "sencillo" En el proceso, se recoge y calienta tierra mezclada con hielo, de modo que se pueda obtener agua después de que el hielo se derrita.

Se estima que el agua helada encontrada ahora puede llenar un lago de 11 metros de profundidad y 10 kilómetros cuadrados de superficie. El agua lunar es fuente de vida. No sólo puede proporcionar a los astronautas agua para beber y vivir, permitiéndoles permanecer en la Luna por más tiempo, sino que también es una fuente de agua para cultivar cultivos o alimentar a los animales. fuente de energía que se puede descomponer en hidrógeno y oxígeno para proporcionar combustible para las naves espaciales de exploración planetaria, lo que extiende enormemente la vida útil de la nave espacial. Con agua, los científicos pueden explotar fácilmente varios recursos naturales en la luna también pueden usar la luna como un puesto de avanzada para explorar. el universo; el agua también es de gran importancia para estudiar la formación y las propiedades de la luna.

Por supuesto, no es fácil desarrollar recursos hídricos en la luna, porque el hielo de la luna no está concentrado en una determinada capa congelada.

Una gran cantidad de hielo sí lo está. mezclado con rocas y polvo, se estima que su contenido solo representa 0,3-1.

Además, dado que los cráteres lunares

nunca han visto la luz del día y las condiciones dentro de los cráteres han sido extremadamente caóticas, en los polos lunares se pueden utilizar máquinas que pueden trabajar a temperaturas tan bajas como -230°C. son necesarios. Sin embargo, fabricar tal máquina es extremadamente difícil.

Sin embargo, dado que la luna tiene agua, el día en que los humanos regresen a la luna, establezcan una base lunar y desarrollen los recursos lunares

se convertirá en el objetivo de la ciencia y la tecnología en el Siglo XXI. Además, el desarrollo y utilización de los recursos hídricos lunares también convertirán el turismo espacial de un ideal en una realidad.

Es muy necesario que los humanos lleven a cabo actividades de exploración e investigación científica en la Luna, desarrollen y utilicen los recursos lunares y establezcan una base lunar permanente. En cuanto a los planes de construcción de la base lunar y de actividad en la superficie lunar, ha habido muchas sugerencias. Debido a diferentes propósitos y diferentes proponentes, las distintas propuestas son muy diferentes. Pero siempre que analicemos estas propuestas desde una perspectiva conceptual general, son inseparables de las siguientes etapas de desarrollo.

① Etapa de preparación de la construcción de la base: estudio del terreno y recursos

② Construcción de la base del puesto de avanzada: residencia temporal en la superficie lunar, preparación para la transición a la siguiente etapa

③Establecer una base de producción lunar: residencia a largo plazo en la luna, comienzan las actividades de producción

④Desarrollar la base lunar: las actividades de producción entran en la etapa de normalización

⑤Base lunar madura; (es decir, base lunar permanente): establecer varias industrias y volverse económicamente independiente.

La construcción del puesto de avanzada lunar significa que la humanidad ha entrado en la segunda etapa de la construcción de la base lunar. Hay que decir que el desarrollo humano de la actividad lunar en esta época fue sólo el comienzo. Los jóvenes científicos irán al puesto lunar y participarán en inspecciones prácticas en primera línea, con la esperanza de dominar más información de primera mano y dedicar su hermosa juventud al desarrollo y construcción de la luna. Los industriales jóvenes y poderosos se sienten atraídos por los ricos recursos de la luna. Abrirán nuevos campos de batalla e irán a la luna a extraer minas, construirán fábricas e iniciarán negocios. Acelerarán el uso de los recursos lunares y desarrollarán sus ambiciones en la luna. .

Lo que hay que enfatizar aquí es que cuando un gran número de personas ingresan a la base lunar y entran en la etapa de construcción de la base de producción lunar, los problemas que deben resolverse son mucho más complejos y difíciles que los construcción de bases de avanzada. Esto se debe a que a medida que aumenta el número de personas, es necesario construir residencias en el lugar, y depender de las residencias de los astronautas en el módulo de aterrizaje está lejos de cumplir con los requisitos. La superficie lunar es un vacío y la temperatura de la superficie cambia de -170°C a 130°C, con una enorme diferencia de temperatura. Además, también debe resistir la prueba de entornos peligrosos como rayos cósmicos y pequeños meteoritos. Para que los astronautas puedan vivir en un entorno natural tan severo durante mucho tiempo, las estructuras de varios edificios en la base deben tener un alto grado de estanqueidad al aire, aislamiento térmico, resistencia a la radiación, etc. Con este fin, los científicos esbozaron el esquema básico de la base de producción lunar, propusieron el diseño de la producción industrial, agrícola y la investigación científica en la Luna y se lo proporcionaron a los diseñadores como base para el diseño arquitectónico.

Basado en la investigación y el análisis de muestras de rocas lunares y una gran cantidad de datos relevantes, se determina el principio de producción prioritaria de productos en la Luna, principalmente para aprovechar al máximo los recursos lunares y producir la materia prima necesaria. materiales para la expansión de la base lunar, centrándose en la producción de oxígeno, fundición de metales, preparación de materiales de construcción, etc. Para lograr este objetivo, se han llevado a cabo investigaciones detalladas sobre el proceso de producción y los métodos de preparación de la planta de procesamiento en la luna.

Los científicos llevan mucho tiempo investigando métodos para extraer oxígeno del suelo de la superficie lunar. Utilizaron arena lunar recuperada por la nave espacial Apolo para realizar experimentos y combinaron la ilmenita y el hidrógeno en la arena lunar a una alta temperatura de. 1000°C. El contacto genera agua y luego el agua se electroliza para extraer oxígeno. Las investigaciones muestran que se necesitan aproximadamente 70 toneladas de regolito lunar para extraer 1 tonelada de oxígeno. Teniendo en cuenta las circunstancias especiales de la producción en la Luna, se recomienda que al mismo tiempo que se construye la base lunar, se considere un conjunto de pequeños equipos de procesamiento químico utilizando energía solar como energía, aproximadamente 100 kilogramos de líquido. El oxígeno se puede preparar todos los días. El proceso específico consiste en utilizar rocas lunares para reaccionar con metano a altas temperaturas para generar monóxido de carbono e hidrógeno. En un segundo reactor más frío, el monóxido de carbono reacciona con más hidrógeno y se reduce a metano y agua. Luego, el agua se condensa y se electroliza en hidrógeno y oxígeno, el oxígeno se almacena para su uso y el hidrógeno se envía al sistema para su reciclaje.

Se predice que el equipo de producción de oxígeno lunar se utilizó originalmente para proporcionar oxígeno a los astronautas en la luna, pero no necesitan mucho oxígeno. Una base de 12 personas solo necesita 350 kilogramos de oxígeno por mes. Un conjunto de equipos productores de oxígeno puede producir una cantidad considerable de oxígeno después de un funcionamiento continuo. Por lo tanto, al construir una base lunar, se debe construir al mismo tiempo un depósito permanente de oxígeno líquido para suministrar a las naves espaciales combustible propulsor de baja temperatura.

Lo más significativo es que la "escoria" obtenida tras el tratamiento químico durante el proceso de producción de oxígeno se ha convertido en un subproducto de alta calidad. Esto se debe a que es rico en silicio libre y óxidos metálicos que se pueden fundir, siempre que se utilicen métodos industriales adecuados, se puede seguir fundiendo para producir titanio metálico que es extremadamente valioso en la industria. El proceso de producción de titanio propuesto por los científicos consiste en triturar mecánicamente y separar magnéticamente la "escoria" para extraer óxido de hierro y titanio, hidrogenarla a una temperatura alta de 1273°C para generar óxido de titanio y luego reemplazar el hierro con ácido sulfúrico. Luego se mezcla con carbono, se introduce cloro gaseoso a una temperatura de 700°C y se genera tetracloruro de titanio después de una reacción química. Luego se calienta a una temperatura alta de 2000°C, se agrega magnesio para eliminar el cloro y. finalmente se obtiene titanio fundido.

El método de refinación del aluminio es más novedoso. El aluminio de la superficie lunar está compuesto de una estructura compleja llamada plagioclasa. Si se utilizan métodos de refinación convencionales para producir aluminio, será difícil tener éxito en la luna. superficie. . Después de repetidas pruebas e investigaciones, los científicos han propuesto un nuevo proceso para fundir aluminio. El método específico consiste en triturar la roca lunar, calentarla y fundirla a 1700°C, y luego enfriarla en agua a 100°C para hacer bolas de múltiples calidades, que luego se trituran y se les agrega ácido sulfúrico a 100°C. para lixiviar aluminio. Después de eliminar el siliciuro mediante separación centrífuga y filtración, se somete a una reacción de pirólisis a una temperatura de 900 °C para obtener una mezcla de alúmina y sulfato de sodio. Luego, el sulfato de sodio se lava y se seca mientras se mezcla con carbón y se calienta, se agrega cloro gaseoso para reaccionar con él y generar cloruro de aluminio. Después de la electrólisis, se obtiene el producto final: aluminio puro.

La industria de la construcción no puede prescindir del vidrio, por lo que su producción en la superficie lunar es especialmente importante. El vidrio normal está compuesto de 71 a 73% de óxido de silicio, de 12 a 14% de carbonato de sodio y de 12 a 14% de óxido de calcio. El suelo lunar contiene entre un 40 y un 50% de sílice, y el vidrio de sílice es el principal tipo de vidrio que se fabrica en la superficie lunar. El método de refinación es relativamente simple, es decir, agregar varios aditivos traza según sea necesario al suelo lunar, usar ácido sulfúrico para disolver algunos componentes inútiles, fundirlos a 1500-1700 °C y luego enrollarlos y enfriarlos para hacer vidrio lunar.

Como el desarrollo de los recursos lunares ha logrado resultados bastante sorprendentes, la fase de producción de prueba ha llegado a su fin. Los productos de la pequeña producción de prueba están lejos de satisfacer la demanda y es necesario ampliar aún más la reproducción. de modo que las actividades de producción lunar avanzarán gradualmente hacia la producción en masa. Al mismo tiempo, a medida que aumenta el número de personas que ingresan a la luna para participar en el desarrollo, la base lunar se ha sobrepoblado y necesita ser renovada y ampliada. Esto sin duda requiere una gran cantidad de materiales de construcción, especialmente la mayor cantidad de hormigón. . Afortunadamente, la arena, la grava y el cemento necesarios para fabricar hormigón se pueden obtener localmente. Las estructuras de hormigón tienen las ventajas de bajo coste, fácil moldeo y resistencia a la radiación. Son los materiales de construcción más prometedores para la construcción de bases lunares. La nueva base lunar se podrá construir utilizando cabañas prefabricadas de hormigón según el diseño. Por supuesto, se utilizan muchas formas de componentes de hormigón lunar. Aquí presentamos una sección general de la cabina que tiene la forma de un prisma hexagonal. El marco y los paneles de pared se fabrican primero de hormigón y luego se ensamblan. La mayor ventaja de esta forma de cabina es que es muy flexible. Debido a que es un cuerpo hexagonal, puede irradiar y expandirse en dirección paralela a través de cada superficie, y también puede expandirse en dirección vertical (hacia arriba). el techo y el piso se pueden desmontar en cualquier momento, y también se pueden combinar y unir según las necesidades para ampliar la base y ajustar el espacio. Finalmente, la cabina cilíndrica presurizada en su interior está conectada para formar una base lunar ensamblada.

Además de desarrollar recursos y desarrollar la producción, la gente construye bases en la luna. El objetivo final es expandir la luna hasta convertirla en un área de asentamiento, para que más personas puedan hacer turismo y hacer turismo en la luna, o. trae a toda su familia con ellos. Muévete a la luna y conviértete en un hombre lunar.

Como resultado, su escala de construcción es mayor, se necesitan más materiales de construcción y un método de construcción más simple. Algunos científicos han sugerido que una técnica de construcción llamada "excavar y llenar", utilizada en la Antártida, también podría aplicarse a la Luna. La excavadora cavará una zanja en la roca blanda o "suelo flotante" de la superficie lunar y luego cargará la cabina cilíndrica presurizada en la zanja, una vez apretada la conexión, se cubrirá con una gruesa capa de material de roca lunar. y el suelo puede ser resistente al calor, aislante, termoaislante y puede prevenir la radiación. Los científicos han diseñado una base experimental de investigación lunar, cuyas tareas principales son realizar observaciones astronómicas, estudios geomorfológicos y geológicos y exploración de recursos minerales en la superficie lunar. Su tamaño de diseño tiene capacidad para 60 astronautas y puede proporcionar energía y necesidades diarias durante más de 6 meses de residencia.

La base de investigación y experimentación de la superficie lunar consta de una cabina esférica y una cabina cilíndrica formando un anillo, que se divide en dos partes: la zona de trabajo y la zona de estar. El área de trabajo consta de una cabina de investigación experimental, una cabina de producción industrial, una cabina de cultivo, una cabina de soporte vital ecológico, una cabina de gestión, una cabina de energía, una cabina de suministro de materiales y un puerto espacial. Además de producir cultivos, la cabaña de cultivo también cría animales como pollos, ovejas, conejos y peces, y cultiva algas, helechos, frutas y verduras. La cabina de soporte vital del entorno ecológico está equipada con instalaciones de tratamiento de purificación de gas, tratamiento de agua y tratamiento de excrementos. La cabina de energía consta principalmente de equipos de generación de energía solar, con una gran área de paneles solares colocados en el terreno plano fuera de la cabina. El puerto espacial está un poco más alejado de la base de investigación y experimentos. Es un lugar utilizado para recibir y lanzar naves espaciales lunares. Entrar a la sala de estar es un mundo diferente. El ambiente aquí es hermoso, la gente se siente cómoda y feliz viviendo allí y puede eliminar la fatiga del día de trabajo. En la zona residencial se encuentran lugares públicos, residencias e instalaciones de apoyo a la vivienda. El lugar público sirve para que los astronautas comuniquen emociones, charlen, intercambien información, celebren comidas, fiestas, entretenimiento, etc. Los astronautas pueden bailar con la música suave, o beber alegremente de las imágenes y descansar lo suficiente. El techo y las paredes están pintados de blanco en su conjunto, lo que hace que la gente se sienta luminosa y cómoda. La residencia personal es un espacio para que los astronautas duerman, lean periódicos y se entretengan. La decoración interior es más suave con colores fríos como el azul y el verde, y la disposición de la iluminación hace que el espacio esté lleno de tridimensionalidad. El ambiente se siente muy cómodo y es fácil conciliar el sueño. Las instalaciones de apoyo a la vida incluyen gimnasios, centros de atención médica, etc.

Qué tipo de base lunar debería construirse es una cuestión que preocupa a mucha gente. Algunos científicos de la energía sugieren que la Luna contiene grandes cantidades de silicio, hierro, aluminio, titanio, calcio, oxígeno y otros elementos. Hay suficientes de estos elementos en la Tierra para uso humano, y extraerlos no es una prioridad absoluta. Sólo el helio es único en la Tierra, especialmente el helio-3. Es una fuente de energía que no se encuentra en la Tierra y tiene reservas considerables. Es un combustible ideal para futuros reactores de fusión nuclear. Se debe dar prioridad a la base energética. Otros expertos en energía señalaron que también se debería prestar atención a la construcción de una base de energía solar lunar. De hecho, no existe ninguna contradicción entre ambos, lo que basta para demostrar que es urgente resolver el futuro problema de escasez de energía de la Tierra.

Dado que la Luna y la Tierra tienen características geológicas similares y ambas contienen ricos recursos nucleares y materias primas necesarias para construir plantas de energía nuclear, es muy adecuado construir plantas de energía nuclear en la Luna. En la Tierra se utilizan turbinas y agua para generar energía nuclear, pero en la Luna, la energía nuclear se puede convertir directamente en energía eléctrica mediante el uso de sistemas compuestos de conversión de energía de alta eficiencia, como generadores termoiónicos y termoeléctricos. La base de energía nuclear lunar prevista incluirá plantas de suministro de combustible nuclear, instalaciones de generación de energía nuclear e instalaciones de transmisión de energía. La electricidad en la Luna se transporta a los satélites de retransmisión de energía en órbita geoestacionaria a través de rayos láser de longitud de onda corta con alta eficiencia de transmisión, es decir, láseres en la región ultravioleta. En los satélites de retransmisión, la energía eléctrica se convierte en alta eficiencia de transmisión en la superficie. Luego, la longitud de onda del láser se transmite a una estación receptora ubicada en la Tierra. Luego, la estación receptora distribuye la energía a varias áreas para que la utilicen los usuarios.

Las bases de energía nuclear lunar se construyen normalmente en las regiones polares de la Luna, porque las regiones polares son los mejores lugares para la transmisión de energía a la Tierra. Una vez que la base de energía nuclear lunar esté terminada y entre en operación estable, toda ella será operada, controlada, mantenida y reparada por robots, y definitivamente no representará una amenaza de contaminación para los humanos.

Para establecer una base de energía nuclear lunar, hay muchos problemas técnicos y de ingeniería que deben estudiarse y resolverse lo antes posible, como sistemas de conversión de energía ultraeficientes, reactores nucleares espaciales, robots espaciales, producción de alta potencia eficiente. Los equipos de generación de láser, los equipos de recepción y la tecnología de seguridad de transmisión láser esperan.

Como se mencionó anteriormente, el helio-3 en la luna no sólo tiene abundantes reservas, sino que también es una energía nuclear limpia, muy beneficiosa para purificar el medio ambiente terrestre y bastante atractiva para los humanos. Si se extrae de la luna y se transporta a la Tierra para consumo humano, sin duda beneficiará mucho a la humanidad. Se predice que el helio-3 extraído del mineral de la luna será suficiente para satisfacer las necesidades energéticas de toda la Tierra durante 400 años. Se ha calculado que la construcción de una central nuclear de fusión de deuterio-helio-3 de 500 megavatios requiere unos 50 kilogramos de helio-3 al año. Es decir, sólo es necesario excavar un área de 1,5 kilómetros cuadrados y 3 metros de profundidad. en la luna cada año. Además, no contiene materiales radiactivos y puede producir más energía utilizando helio-3 como materia prima, el coste de los reactores nucleares se reducirá a la mitad. El desarrollo de recursos lunares de helio-3 por sí solo es suficiente para que la gente comprenda el profundo significado social y económico de regresar a la Luna.

En definitiva, la base lunar se convertirá en el inicio de la existencia humana extendiéndose a planetas más allá de la Tierra, la primera zona de inmigración humana al espacio y una estación de tránsito para que los seres humanos marchen a otros planetas del sistema solar. sistema. La construcción de la base lunar es una nueva revolución tecnológica que seguramente tendrá un impacto significativo y de largo alcance en la cultura, la economía, la sociedad, la ciencia y la tecnología del mundo y otros campos.