回到六十年代为国家添砖加瓦 第320章 研究月球取水装置

设备研究实验室里，唐欣进去后就看到一个庞大的自动化装置。

这是一架3×2×3（米）的提取水、并带有净化功能的设备。

除了投入原料的进入口，这个装置的其它地方都是全封闭真空状态，

原料从漏斗一样的入口进入，

然后经过粉碎、微波加热、收集、提取、过滤、净化等过程，

最后清澈的水流就会从出水口流出，可以直饮。

唐欣也是第一次见到这个取水装置，并不了解这个设备的原理和性能，不懂就要问。

研究员看到院长进来，都自觉的跟她问候打招呼。

她问道，“设备已经制造好了吗？”

一批的研究小组负责人老梅说道，“制造好了，但使用后，得到了实验数据，我们这个设备从土壤里提取水的效果并不达标，还在继续研究升级系统。”

“有哪些技术需要改造？”

“月壤被热量蒸发的时候，散发的湿气转化成水的时候掌控不准确，没有达到我们设想的效果，蒸发的水汽无法全部收集。”

“这应该是温度和时间的问题，你们在这两个方面再仔细想想解决办法，自动化提取的程序设计，也再检查检查，你们要是有需要，可以找计算机程序研究所实验室帮忙。”

“好的。”

唐欣看过其他研究机构研究月壤样品的分析结果，

矿物表层中存在大量的太阳风成因水，

并估算出一克月壤中水含量至少为万分之1.7，

这一数值显着高于月球内部的水含量。

而且月壤中水含量的差异主要归因于测试深度的差异，

矿物中的水主要分布在极表层内，

并且其氢同位素比值与太阳风的十分接近，

主要以羟基的形式存在。

这些证据全部有力证实了，

太阳风质子注入就是采样地区月壤中水的主要来源。

虽然整个月球表面都有水的存在，

但并不意味着月球上每个区域月壤的水含量都相同。

一部分的太阳风成因水会在太阳的照射下蒸发，

还有一部分则会迁移并沉降到温度极低的两极永久阴影区，

经过漫长的地质活动后形成大量水冰。

由于月表存在翻腾作用，

月壤颗粒暴露在太阳风中的时间不同，

导致了矿物中注入的太阳风质子总量不同，

进而也会致使不同区域月壤中的太阳风成因水含量不同。

通过对采样地区月壤成熟度的测定，

结合此前遥感探测发现的月表中纬度地区太阳风成因水与月壤成熟度正相关这一现象，

五号采样区与月球南极深坑里有着相似月壤成熟度，月壤中的太阳风成因水含量应大致相同。

而在月壤成熟度更高的如风暴洋西北侧高地，其月壤中的水含量可能更高。

罗组长主动给唐欣介绍了一下，“我们的原就像是把东西放入微波炉一样，很简单就能从月球和火星上的土壤里获取水，

整个月球上含水量很少，但月球的极地水含量却非常的多，

冰沉积集中在两极的阴影区域，月球极地的水的存在形式，就像雪与沙粒混合在一起一样。

想要提取月球的水，就只需要给这种水和月壤的混合物加热，

但是这种提取月壤水的方式却效率很低，

即使融化了水冰，

我们能得到的也只是湿的月壤和水的混合物。

微波炉中加热东西，把握时间和温度非常重要，加热月壤的时候也是一样。

水分子在被微波高度激发后，水分子会首先从月壤的表面脱离出来，其次是更深的地方的水分子也会跑出来。”

这原理，唐欣自然明白，“取水量怎么样？”

“我们进行了两种模拟实验，一次提模拟取月球高地LHS-1土壤中的水，

另一个模拟提取“月海”区域LMS-1的水提取过程。

我们还研究了用不同比例的冰和月壤的混合物，提取水的效率。

发现使用功率为250瓦的特殊微波炉，

大约半小时内就可以提取月球土壤中55%至67%的水。

这足以从月球极地地区提取大量的水，这种使用的微波技术也很容易在月球上建造和维护。

我们还发现当对含水量较高的水和月壤的混合物提取水时，这两个的方法效果又特别差，

还不如传统的传导加热方式则更有效一点。

因此，我们研制的取水装置有属于两种功能相结合的，

既有微波取水功能，也有传统的传导加热方式，

原料进入口安装的感应装置会根据土壤分析结果自动选择取水方式，

但是这个取水比例还是低了很多，我们想着取水比例至少要达到80%以上。”

这个项目不难，唐欣从一开始就没想过插手，看到他们能自主研究出成果，还在不断提升性能，她也感到很高兴，“你们的想法很好，不过，这个设备可以再小一些会更好。”听到院长的夸奖，负责研制这个设备的研究院都很开心，就在那儿单纯的嘿嘿傻笑着，“请院长放心，我们已经有了微型取水设备的设计方案，再过一段时间，您会收到好消息。”

“行，那我等着你们的好消息。”唐欣心中也不禁感觉好笑，可能是九九研究院内公平公正的制度，养的这些研究员一个个心性单纯，都是非常纯粹的研究员科学家。

她这个做院长的也得保护好他们。

找到水，这说明在宇宙中，其实一点都不缺水，

有了取水设备，在宇宙空间的航行中，获取水不是一件难的事。

但是，对于在月球上建设基地，谁能率先在水资源丰富的好位置建设，谁的月球基地在未来就会有更多的水用。

月球上水资源丰富的区域，就像是大航海时期，新开辟的优良的港口或者河口，位置十分关键。

因此，唐欣决定在同时在月球最大的月海——风暴洋的东北部再建一座月球基地，抢占月球上的水资源。

蓝星上大海征途，华国慢了一步，但是太空征途，华国绝不会再错过，而且还要占有更多的太空资源，这对华国今后的发展是有巨大的，跨越性的帮助。

在了解了取水设备的研究进展后，唐欣又回到她的实验室继续研究其他区域的月壤样本。

作为蓝星唯一的天然行星，月球地质活动的历史一直是科学家关注的重点。

有研究机构对月球样品进行研究后发现，样品中有极高含量的高钛玄武岩，

根据这个分析的结果，有研究员猜测五号月球着陆区或曾有多次火山喷发。

钛铁矿处于月球浅层，一般分布在月壳以下、月幔以上的区域，

而玄武岩是月球深处月幔物质经高温熔融产生的岩浆喷发到月表，冷却后凝固而成的一种岩石。

因此在正常情况下，玄武岩中的钛含量应该很低，

之所以会出现高钛玄武岩，

可能是由于钛铁矿比重较重，

造成了月幔上重下轻的重力不稳定结构，

钛铁矿经过翻转下沉到深部月幔，

经过熔融后，与岩浆一起喷发出来，

冷却后被封锁在了玄武岩中。

然后利用超高空间分辨率铀—铅定年技术，

对月壤样本中的玄武岩岩屑中50余颗富铀矿物进行分析，

确定其形成年龄约为20.3亿年。

唐欣对月球的历史不感兴趣，但是对高钛铁矿和富铀矿很感兴趣。

并根据样本采集区域确定了矿产分布图，唐欣已经逐步掌握月球上的矿产分布情况。

一个多月的时间里，她对不同批次的月壤进行了研究探测，从中得出48种主量和微量元素，

除了极个别元素（镍）外，五号月壤的主量和微量元素含量与其中玄武岩玻璃和岩屑的元素含量高度一致，

表明五号着陆区所在的风暴洋北部月海区域受到外来高地物质和一种月球物质冲击后混入的量非常有限。

研究证据表明月球表面的硫化物在撞击过程中会发生复杂的气液反应，使得溶解进入硫化物的FeO通过共析反应生成亚微米级的磁铁矿以及单质金属铁。

撞击成因亚微米级磁铁矿的发现与证实，也证明了月球上确实存在原生磁铁矿。

月球上发现的这些矿产才是唐欣想要的结果，随着研究结果越来越多，唐欣对建设月球基地越来越有信心。

由于缺乏磁场和大气的保护，月球表面持续受到陨石和微陨石的轰击。

撞击引起的气化沉积作用是月表物质经历的典型改造过程，该过程往往伴随独特矿物相的产生纳米金属铁等矿物、蓝辉铜矿矿物。

陨硫铁是月球岩石中最常见的硫化物矿物，

相比之下，含铜硫化物在月球样品中非常罕见，

化学成分数据指示月球样品中的铜硫化物主要是黄铜矿和方黄铜矿，这些铜硫化物一般被认为是由不混溶的含铜硫化物熔体结晶而来。

蓝辉铜矿矿物的形成是一种新的月表铜硫化物矿物的成因机制，即蒸发沉积作用。

唐欣对这种材料很感兴趣，已经在思考用它能研制什么。

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