三国寻娇女主:月球地面的粉尘与植物生长处理技术 刘滨疆

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/04/28 19:28:05

月球地面的粉尘与植物生长处理技术  刘滨疆

一般人们认为月球的引力是地球的1/6,人可以在月球表面轻快地行走或跳跃,然而,真实的是行走很艰难。像面粉一样细的月球尘埃能引起“月球尘热”,导致宇航服发生故障,进而导致行走困难,但不会发生类似于地球上的沙尘暴而造成行动上的更大的困难。  

泰勒和其他科学家将于2008年10月9日在德克萨斯州休斯敦市美国地质学会、美国土壤学会、美国农学会、美国作物科学学会和湾岸区地质学会联合会上的“生活在满是灰尘的月球上”的会议上公布他们有关月球灰尘的研究。

月球尘埃的问题是月球尘土的特殊性质造成的。那些灰色的粉末状尘埃是小殒石撞击形成的,陨石撞击让局部岩石变成了微粒。撞击产生的能量把这些尘埃熔化变成蒸汽,蒸气在土壤微粒上冷却凝结,象透明贝壳一样覆盖在土壤微粒上。这些微粒能毁坏太空服和其他设备。例如,在“阿波罗17”的任务期间,宇航员哈里森·施密特和吉尼·希南曾在月球行走时移动手臂时很困难,因为月球尘埃毁坏了衣服的接口。泰勒说:“尘埃很粗糙,甚至磨穿了哈里森靴子的三层纤维材料。”

比这更糟的是月球尘埃的静电吸附。白天,在紫外线的照射下,月球尘埃中会释放出电子,夜间,太阳风又带着电子“轰击”尘埃。用湿布拭擦照相机的镜头和头盔的帽舌只会让带电粒子吸附得更牢。

幸运的是,磁铁也能吸附月球尘埃。每个尘埃颗粒的玻璃状壳里都含有纯铁微粒。泰勒已经设计出一种可分离空气中灰尘的磁铁过滤器,和一种用磁铁代替真空的“吸尘器”。他还发现,用微波熔化月球土壤的时间很短,还没有烧一杯茶水长。因此,他构想设计一种工具,这种工具可通过微波的方式将月球表面转化为大道和发射平台。设计一种可熔化登月舱上面的尘土,以避开太空辐射的装置。而且,加热过程还可能生成用于呼吸的氧气。

但是,美国宇航局约翰森航天中心的邦妮·库珀称,能让月球尘埃变得可清除的铁微粒也对宇航员的健康存在潜在的危险,她说:“我们在月球谷表面看到的那些纯铁微粒可能在肺部中从尘埃微粒边缘分离出来,进入血液。”

初步研究显示,吸入月球尘埃可能会造成包括铁中毒的健康危害,美国宇航局月球空中尘埃毒性咨询小组的成员库珀、泰勒和同事们正研究月球尘埃影响呼吸道系统的方式。他们计划到2010年制定出接触月球尘埃的标准,为美国宇航局的工程师们设计安全而清洁的月球之旅。

粉尘的处理对月球植物生长装置格外重要。粉尘在栽培装置防护材料上的粘附会严重地影响光的接收,这样依靠太阳能提供电力的栽培装置不仅需要保护光电池或太阳能发电贮能系统,而且需要防护强烈的紫外线和太阳风的破坏作用。

设计一个优秀的宇宙植物生长装置需要了解无数个宇宙物理化学因素的影响。在月球上,除了特殊的粉尘污染以外,太阳风、紫外线、引力、静电场、光照强度和水、时间、氧气、二氧化碳、矿物质营养等诸多调控植物生长的因子都需要提供合理的月球环境的利用工艺,也就是要达到可持续生产的目的,才能为人类提供“宇宙旅行的中继站”。