利用原位推进剂一直是探索太阳系大部分区域的计划的核心支柱。其逻辑很简单：我们需要从地球引力井中移除的质量（尤其是推进剂）越少，需要这些推进剂的任务成本就越低，因此也越可行。然而，美国宇航局喷气推进实验室前首席技术官、火星MOXIE项目成功研究员唐纳德·拉普（Donald Rapp）在一篇新论文中指出，尽管在月球上制造燃料极具吸引力，但开发相关系统可能并不值得。而火星的情况则截然不同。
让我们坦诚地谈谈——许多机构，尤其是NASA，目前在月球探测项目上都面临着重重困难。一个典型的例子就是去年取消的VIPER月球车项目，该项目最初旨在探测月球南极地区的水冰。它的取消凸显了一个简单的事实——我们从未成功地利用月球上采集的资源制造推进剂。而且，看起来这并非易事。
在探讨如何在月球上制造推进剂时，主要提出了两种技术：一是碳热还原法，二是开采极地冰层。这两种方法都存在严重的后勤劣势，且技术风险降低的难度有限。
弗雷泽采访了迈克尔·赫克特，他是成功研发 MOXIE 演示器的另一位研究人员。
甲烷是碳热还原工艺的关键原料，月球上没有甲烷，必须从地球运输。该工艺中，月壤被加热到1650℃以上，形成熔池。然后引入甲烷还原月壤中的氧化物，释放其中储存的氧气。这不仅需要外部爆炸性气体原料，还需要大量的能量才能将反应堆加热到如此高的温度。据拉普博士称，该工艺还需要一个包含14个步骤的生产周期，其中包括自动挖掘机、振动斜坡和废料倾倒机。尽管其中一些设备已在真空室中进行过初步测试，但这些设备都尚未在真实的月球环境中进行过测试。
虽然我们了解月壤的大致化学成分和形态，但对于月球极地冰盖中的冰，我们却知之甚少。我们知道冰盖存在，但它究竟是雪还是坚硬的永久冻土？目前尚无人知晓，而这将会极大地改变冰盖提取的处理技术。VIPER探测器原本旨在解答这个问题，但它的取消使我们对月球极地冰盖的水资源认知出现了巨大空白。即便我们了解了那里的水资源情况，提取冰盖仍然面临着诸多后勤难题，例如，许多冰盖可能存在的永久阴影区完全没有阳光照射，也就无法为制氧所需的处理系统提供动力。
对比一下这些推进剂处理方法所需的巨大风险规避措施与火星推进剂生产所需的风险规避措施。MOXIE（拉普博士因其在该项目中的关键作用而对其抱有偏爱）已在火星上成功运行，从火星大气中分离氧气。利用月球缺乏的大气层是该技术的关键优势之一。它不需要复杂的采矿、分拣和废物处理技术。只需启动泵，氧气和二氧化碳就会从另一端排出。与月球推进剂生产面临的巨大技术挑战相比，规模化生产在工程上相对容易。
关于投资资源配置的最后一个考虑因素是，将推进剂从近地轨道 (LEO) 运送到这些天体所需的燃料量。根据拉普博士的计算，将 1 公斤推进剂运送到月球需要 2.5 公斤废推进剂，而将 1 公斤推进剂运送到火星则需要 8 到 10 公斤废推进剂。因此，即使工程师们开发出一种从月壤中高效提取氧气的方法，其节省的燃料收益也只有投资火星提取技术的四分之一。
然而，这一切都建立在火星是我们下一个返回任务的目标这一假设之上。目前配资实力股票配资平台，火星样本返回任务（Mars Sample Return Mission）的预算问题（该任务可能需要类似MOXIE的技术）正使其岌岌可危。虽然MOXIE可能是成本最高的方案，但考虑到我们计划在未来几十年内向火星发射探测器，在火星上建立并运行原位推进剂生产系统可能比开发一种易于扩展但却可能闲置数十年的技术更有价值。太空探索资源有限，有时决定如何最佳利用这些资源并非仅仅取决于技术是否有效。
华康配资提示：文章来自网络，不代表本站观点。
