这把电弧做的弓，能否射中月球采矿的未来？
简介：月球上的”发光”弧线有可能给月球采矿带来美好的前景。
研究人员提出了一种新的月球采矿技术，称为“烧蚀弧采矿”。这张图片显示了2021年3月夜空的满月（三月的满月被称为“蠕虫月”）（图片来源:星夜）
在月球表面发射的“闪电”弧能让我们同时从月球表面开采金属和水吗？
多年来，“月球采矿”的概念引起了科学家、航天机构和企业家的兴趣。我们的岩石卫星拥有宝贵的资源，如水和金属，这些资源对未来载人任务至关重要，可以为我们提供水，而这些水可以转化为火箭燃料和其他有价值的材料。科学家们热衷于研究这些资源，商业部门也对月球采矿表示了兴趣。美国政府甚至在2020年出台了一项支持月球采矿的政策。
成吨的水冰
德克萨斯州的埃尔帕索大学航空航天中心机械工程助理教授阿米莉亚·格雷格领导的一项新技术，叫做“烧蚀弧采矿”，可以将所有的水、金属和其他资源全部从月球表面中一次提取出来，改进了旧的月球采矿概念和方法。
这项技术将使用一个电弧，就像“把闪电放在月球表面。”
“烧蚀弧采矿”的可视化效果，这是一个可以同时在月球上开采水和金属的概念。（图片来源：阿米莉亚·格雷格）
这项技术最近被选为美国宇航局先进概念研究所（NIAC）第一阶段研究员项目的一部分，该项目“通过创造突破，培养可以改变未来NASA任务的有远见的想法——从根本上说是更好的或是全新的航空航天概念——来改变未来的NASA任务，同时让美国的创新者和企业家成为旅程中的合作伙伴”。
在这项技术中，通过两个电极的电弧将冻结的水用升华的方式提取到月球表土或表面物质，将其转化为水蒸气。它还可以从月球物质中提取金属等其他物质。然后，电弧将水（或金属等其他材料）分解成电离粒子。
然后，电场引导这些电离粒子进入捕获室。因此，这项技术将一举从月球表土中吸取资源并收集起来供日后使用。
通过NIAC项目，格雷格和她的团队将深入研究这一概念，在实验室环境中对其进行测试，并开发基于该概念的技术系统，该系统每年可开采和收集约22000磅（10000公斤）的水，以及其他资源。
以前的月球采矿概念使用“热烧蚀”，将冻结在月球表土中的水加热，以水蒸气的形式排出，然后再将其捕获。然而，由于大气层和月球一样薄，“水蒸气只是向各个方向扩散，你无法真正告诉它该往哪个方向走，”格雷格告诉Space.com。热烧蚀也不允许同时提取多种类型的资源，就像烧蚀电弧采矿一样。
月球的永久阴影区
但格雷格解释说，如果你用电弧将这些水电离，“你可以把它们精确地（粒子）推到你想让它们去的地方。你可以把它们通过这些虚拟的电磁场汇集到一个小的收集区，你可以收集更多的从月球上提取出来的水。”
烧蚀电弧采矿的主要挑战是，在月球勉强存在的大气层中产生电弧需要相当大的功率。
另一个挑战是创建一个可以自主工作的机器人系统，没有参与这一项目的帕拉贡航空航天公司的首席工程师巴里·W·芬格告诉Space.com关于月球采矿的总体前景。这是“因为我们会有一段时间让大量的人在月球表面工作，”他补充道。
格雷格和她的团队在实验室里对这一概念进行了测试，并最终设计了一个原型，以测试在太空中的实际应用。与此同时，地球上的对话仍在继续，不仅是关于我们如何利用月球和火星等地的资源，还包括我们应该如何利用这些资源。
格雷格说：“至少在我的领域内，我们正在考虑开采月球，不一定是为了商业利益，而是为了帮助将来建立人类月球定居点。
格雷格接着补充说，如果不能收集月球上的水和其他资源，“不可能有月球定居点”。“由于月球是通往火星的重要门户，我们很可能在未来的火星上建立人类定居点。”
来自彗星的水
月球两极的物质
尽管如此，许多人仍然担心，在从月球等地球以外的目的地获取资源的过程中，我们的物种正在掠夺和污染不属于我们的世界。这就是为什么1967年的《外层空间条约》还在继续发展，它有助于指导空间机构和公司如何利用空间资源。
芬格说：“你可以环顾地球，在地球上我们作为地球的管理者还没有做得很好”。然而，他补充说，月球已经被辐射和撞击轰炸了这么长时间，对生命来说是如此的不适宜，以至于说我们不应该像对待地球那样对待月球的论点对他来说没有多大分量。“在不久的将来，我认为这不是一个问题。”
BY: Chelsea Gohd
FY: fuuin
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