月球上的“闪电”弧可能是登月的未来

越过月球表面的“闪电”弧能使我们同时从月球表面开采金属和水吗？

多年来，“月球开采”的概念引起了科学家，太空机构和企业家的兴趣。我们的人造卫星储存着宝贵的资源，例如水和金属，这些资源可能对未来的乘员飞行至关重要，提供的水可能会变成火箭燃料和其他有价值的材料。科学家们也热衷于研究这些资源，商业部门也显示出对月球开采的兴趣。美国政府甚至在2020年为支持月球开采的政策开了绿灯。

作为一项新技术，称为“烧蚀电弧采矿”，该技术是由得克萨斯大学埃尔帕索分校航空航天中心机械工程助理教授阿米莉亚·格里格（Amelia Grieg）领导的项目的一部分，它将允许水，金属和其他资源用于全部从月球表面材料中拉出，改进了较旧的月球采矿概念和方法。

这项技术将使用电弧，并且“就像在月球表面放置闪电一样”。该技术最近被选为NASA高级概念研究所（NIAC）的“一期研究员”计划的一部分，该计划“培育具有远见的想法，这些想法可以通过创造突破性变化来改变未来的NASA任务-彻底改善或全新的航空航天概念-而参与美国的创新者和企业家作为旅途中的伙伴“，根据该机构。

在该技术中，跨过两个电极的电流电弧会将冰冻的水升华出月桂石或表面物质，将其转变为水蒸气。它还会从月球物质中拉出诸如金属之类的其他东西。电弧然后会将水（或其他材料，如金属）分解成离子化的颗粒。

然后，电场将那些电离的粒子引导到捕获室中。因此，这项技术将一口气从月球泥土中吸取资源，并将其收集起来以备后用。

通过NIAC计划，格里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，并基于可开采和收集约22,000磅的概念的技术系统开展工作。每年（10,000公斤）的水，以及其他资源。

以前的月球开采概念曾使用“热消融”技术，该技术可将冻结在月球巨石中的水加热，然后将其作为水蒸气抽出，然后加以捕获。但是，格里格告诉太空网说，由于大气层只有月球那么薄，“水蒸气只是向四面八方扩散，所以你不能真正告诉它要走哪条路。” 热消融也不允许像消融电弧采矿一样一次提取多种类型的资源。

但是格里格解释说，但是如果您使用电弧将水离子化，“您可以将它们[微粒]精确地推到想要它们去的位置。您可以将它们通过这些虚拟电磁场集中到一个小的收集区域中，而且您可以收集更多可以从月球中提取的水。”

烧蚀电弧采矿的主要挑战在于，在月球几乎没有的大气层中产生电弧要消耗大量能量。

航空航天公司Paragon的首席工程师巴里·W·芬格（Barry W. Finger）告诉太空网，它的另一个挑战是创建一个可以自动运行的机器人系统，该公司未参与该项目或研究。他补充说，这是“因为要等到相当多的人基本上是在月球表面上工作时，才会有一段时间。”

虽然格里格（Grieg）和她的团队在实验室中测试这个概念，并最终设计出一个原型来测试在太空中的实际使用，但地球上的对话不仅继续涉及如何在月球和火星等地方使用资源，还涉及了如何应该使用那些资源。

格里格说：“至少在我所参与的社区中，我们正在考虑开采月球，这不一定是出于商业利益，而是在将来帮助建立人类的月球定居点。”

格里格接着补充说，如果不收集月球水和其他资源，可能“不可能有月球定居点”。“而且由于月球是到达火星的重要门户，因此我们将来可能很难在火星上建立人类住区。”

但是，许多人仍然担心，从诸如月球之类的地球以外的目的地获取资源时，我们的物种正在掠夺和污染比我们自己的世界还要多的世界。这就是为什么不断发展的1967年《外层空间条约》有助于指导太空机构和公司如何使用太空资源的原因。

芬格说：“您可以环顾地球，而在做自己的星球的管理者方面，我们做得并不出色。” 但是，他补充说，月球一直受到辐射和撞击的袭击，时间太长了，而且对生命不友好，以至于有人争辩说，我们不应该像对待地球一样对待月球，对他来说并没有太大的分量... ...“在不久的将来，我认为这不会成为问题。”