大规模开发月球表面资源时就需要大量的电力供应,如何获得足够而且经济的能量源是个大问题,聚变和裂变反应固然能产生大量能量,但在月球上建造一个核反应堆造价不菲,行星际的空间资源开发应该倾向于就地取材。

  据国外媒体报道,月球是距离地球最近的天然卫星,也是唯一一颗质量较大的卫星,科学家设想了多种在月球上建设外星工厂的情景,其目的就是利用月球上的资源,这些资源包括庞大的金属矿产资源、水资源以及大量的热能资源。

  其中热能资源的一方面就是来自太阳的光照,月球表面只有极为微量的稀有气体,近似于真空环境,如果在月球表面建造太阳能发电站,就可以获得大量的太阳能,然而来自加泰罗尼亚理工大学的科学家还提出了一种方案,使用大型反射镜和斯特拉发动机打造成一个大型月球发电站。

  这个计划也被称为镜子系统,通过对月球表面土壤的加热来获得能量,月球表面夜晚可以持续大约14天的时间,在此期间温度可降低到零下150摄氏度,如果月球车或者月球工厂需要在如此低温的环境下运转,就需要使用其他能量源比如核动力等,我国的嫦娥3号携带的月球车就使用了核动力,其实也就是同位素电池衰变释放的能量。

  月球表面的风化层或月球土壤可以被充分利用,变成一个可以提供能量的基本组成单元,而加热的能量源依然是太阳能,也就是说该系统可以将太阳能来加热风化层土壤,通过热量转化来形成可供月球工程使用的电力。

  当太阳光线照射到反射镜面后,通过菲涅尔反射镜原理作用到风化层月壤上,”里卡德冈·萨雷斯德辛卡是本项研究的科学家,他认为这个装置可以用于大量产生电力,加热系统产生的气体可传递到斯特林发动机上,由此进行发电。

  相比较传统的太阳能电池板而言,其产生的电力更大,使用月球上的风化层土壤,产生电力可以存储起来,用于14天漫长的月球黑夜。如果未来人类选择在月球上开拓定居点,载人任务必须用到大量的能量,这与国际空间站的轨道环境不同,无法完全通过布设太阳能电池板获得足够的电力。

2017年04月07日

在月球表面利用菲涅尔聚光技术发电?

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