Wenn Sie auf dem Mond leben möchten, müssen Sie diese Probleme verstehen

Vorsitzender Mao schrieb in dem Gedicht „Lied der Wassermelodie: Erneute Besteigung des Jinggang-Berges“: „Ich kann nach dem Mond am Himmel greifen und Schildkröten in den fünf Ozeanen fangen und mit einem triumphalen Lied nach Hause zurückkehren.“ Nichts auf der Welt ist schwierig, solange Sie bereit sind, zu klettern. Mehr als 50 Jahre später wird der Traum des Vorsitzenden Mao, den Mond zu erreichen, für uns allmählich Wirklichkeit. Lassen Sie uns während der Feiertage zum Mittherbstfest über die Geschichte des Mondbodens und darüber sprechen, wie man auf dem Mond ein Haus baut.

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1. Die Vergangenheit und Gegenwart meines Landes und des Mondbodens

1. Von 1 Gramm bis 1731 Gramm hat das Mondforschungsprojekt meines Landes 81 Schwierigkeiten durchgemacht

Im Jahr 1978 übergaben die Vereinigten Staaten China eine ein Gramm schwere Probe von Mondgestein und das Land beschloss, diese in zwei Hälften aufzuteilen – eine Hälfte für die öffentliche Ausstellung und die andere für die wissenschaftliche Forschung. Laut Ouyang Ziyuan, dem ersten Chefwissenschaftler des chinesischen Mondforschungsprojekts, handelte es sich bei der Probe um einen kleinen, in Plexiglas eingeschlossenen Stein, „nur so groß wie eine Sojabohne“. Nach mehr als vier Monaten Forschung an diesem halben Gramm Mondboden sagte Ouyang Ziyuan: „Die Amerikaner sagten, sie hätten Ihnen nur eine so kleine Menge gegeben, und Sie wissen alles.“ Doch tief in seinem Herzen ist es sein größter Traum, ein Stück einer „von China selbst gesammelten Mondprobe“ zu besitzen.

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Am frühen Morgen des 17. Dezember 2020 kehrte die Chang'e 5-Rückkehrsonde, die „neunundneunzig und einundachtzig Schwierigkeiten“ durchgemacht hatte, im Siziwang-Banner in der Inneren Mongolei schließlich erfolgreich mit 1.731 Gramm Mondboden an Bord zur Erde zurück, nachdem viele technische Schwierigkeiten wie Mondlandung, automatische Probenentnahme, Mondstart, Rendezvous und Andocken in der Mondumlaufbahn sowie Wiedereintritt überwunden waren.

2. Der Mond kann den Energiebedarf der Erde 10.000 Jahre lang decken!

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Warum erforschen große Länder der Welt, darunter die Vereinigten Staaten und China, aktiv den Mond? Der Grund hierfür ist sein enormer Entwicklungswert. Nach verschiedenen Erkundungen und Analysen wurde festgestellt, dass es auf dem Mond reiche Bodenschätze gibt. Allein der Mondbasalt enthält mindestens 100 Billionen Tonnen abbaubares Titanmetall. Da der Mond keine Atmosphäre besitzt, befindet sich im Mondboden auf der Mondoberfläche eine große Menge Helium-3, das vom Sonnenwind verweht wird. Dies ist ein sicherer, sauberer und effizienter Brennstoff für die Stromerzeugung durch Kernfusion. Ihre Nutzung zur Stromerzeugung durch Kernfusion kann billige, ungiftige und nicht radioaktive Energie liefern und wird von der wissenschaftlichen Gemeinschaft als „perfekte Energie“ bezeichnet. Nach vorsichtigen Schätzungen befinden sich im Mondboden 1 Million Tonnen Helium-3, mit denen sich der Energiebedarf der Erde 10.000 Jahre lang zur Stromerzeugung decken ließe.

2. Wenn Sie auf dem Mond leben möchten, müssen Sie diese Probleme verstehen →

Der Mond ist der nächste Nachbar der Erde und Generationen von Menschen waren neugierig auf die Möglichkeit, auf dem Mond zu leben. Kann Gemüse auf Mondboden angebaut werden? Gibt es Wasser im Mondboden? Durch die Entdeckungen des Mondforschungsprojekts, insbesondere durch die Untersuchung des von Chang'e 5 zurückgebrachten Mondbodens, können wir einige Fragen vorläufig beantworten:

1. Kann man auf Mondboden Gemüse anbauen?

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Reine Monderde enthält keine organischen Nährstoffe und ist sehr trocken, sodass sie für den Gemüseanbau nicht geeignet ist. Wenn Menschen in Zukunft auf dem Mond leben und die dortigen Anbaubedingungen entsprechend verändern, könnte es möglich sein, dort Gemüse anzubauen.

2. Gibt es Wasser im Mondboden?

Es gibt zwar extrem wenig Wasser im Mondboden, aber es ist vorhanden. Neue Entdeckungen zeigen, dass eine Tonne Mondboden durchschnittlich sechs Mineralwasserflaschen an Wassermolekülen enthält, die extrahiert werden können. Der vom Chang'e-5-Lander gesammelte Mondboden wird eine direkte Grundlage für die Beurteilung des Wassermolekülgehalts im Mondboden in seinem Landegebiet bieten.

3. Was bedeutet die Entdeckung von Wassermolekülen im Mondboden für uns?

Wasser ist die Quelle des Lebens. Bisherige Erkundungsergebnisse zeigen, dass es auf dem Mond kein flüssiges Wasser gibt, wie wir vermutet haben. Es existiert in Form von gasförmigem Wasser und festem Wasser. Woher kommen diese Wassermoleküle? Wurde es zusammen mit unzähligen Meteoriten zum Mond geschickt? Oder gibt es einen anderen Grund? Können wir es in Zukunft effektiv extrahieren und nutzen? Diese Fragen betreffen unsere zukünftige Reise in den Sternenhimmel und sind die „Vorhut“ bei der Lösung des Problems der menschlichen Besiedlung des Mondes und weiterer Planeten.

4. Worin liegt der besondere Wert des von Chang’e 5 geborgenen Mondbodens?

Tatsächlich ist der von Chang'e 5 geborgene Mondboden mehr als eine Milliarde Jahre alt! Ihre Erforschung wird uns dabei helfen, den Mond, die Erde und sogar den Ursprung des Universums zu erforschen.

5. Können wir aus Monderde ein Haus bauen?

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Die Antwort ist ja. Es gibt zwei Hauptmethoden, um auf dem Mond ein Haus zu bauen.

Die erste besteht darin, Teile zur Montage von der Erde zu bringen. Wir können zunächst mehrere starre Kabinen mit unterschiedlichen Funktionen am Boden herstellen, diese dann mit einer Trägerrakete zur Mondoberfläche schicken, dort sanft landen und sie anschließend wie Bausteine ​​zu einem kompletten Wohnbereich zusammenfügen. Diese Methode ähnelt in gewisser Weise dem Zusammenbau der Internationalen Raumstation. Wir bauen beispielsweise Wohnzimmer, Küche, Bad und Schlafzimmer separat, schicken sie zum Mond und setzen sie dann zu einem kompletten Haus zusammen. Nach derzeitigen Vorstellungen kann die so errichtete Mondbasis 3 bis 6 Astronauten beherbergen und deren Wohn- und Arbeitsbedürfnisse decken. Wenn Trägerraketen in Zukunft wiederverwendbar sind, werden die Transportkosten nicht untragbar sein.

Die zweite Methode besteht darin, lokale Materialien zu verwenden. Anders als bei der ersten Methode, bei der wir unsere eigenen Trockennahrungsmittel mitbringen, können wir Monderze und -staub als Rohstoffe abbauen und diese dann durch bestimmte Verfahren wie 3D-Druck verarbeiten. Verwandeln Sie Mondgestein und Monderde in verwendbares Baumaterial und beginnen Sie dann mit dem Bau. Mit dieser Methode können zahlreiche Stützpunkte zu einer großen Mondbasis aufgebaut werden, die mehr Astronauten und wissenschaftlichen Forschern eine Wohn- und Arbeitsumgebung bieten kann.

Wissenschaftler könnten sich sogar vorstellen, Lavaröhren – die langen, gewundenen Gänge unter der Mondoberfläche – zum Bau einer sicheren unterirdischen Stadt zu nutzen, die sowohl Asteroideneinschlägen standhält als auch deren Innentemperatur problemlos regulieren kann. Obwohl die Ideen der Wissenschaftler lediglich auf Vorhersagen beruhen, könnten Städte auf dem Mond in Zukunft Realität werden.

3. Haben Sie von diesen Gerüchten über Mondboden gehört?

Durch die Untersuchung des Mondbodens können auch einige Online-Gerüchte geklärt werden:

1. Riecht Mondboden wie ein Vulkan?

Ausländische Astronauten sagten, der Mondboden habe einen Brandgeruch, wie feuchte Kaminasche oder wie die Luft nach einem Feuerwerk. Doch nach der Rückkehr zur Erde konnten die Wissenschaftler in den Proben keinen Geruch feststellen.

2. Ist der Mondboden schwarz?

Der echte Mondboden hat nicht die schwarze Farbe, die wir auf der Erde beobachten. Wenn Sie den Mondboden vergrößern, werden Sie feststellen, dass er tatsächlich bunt ist und farbige, glasartige Substanzen enthält.

Von 1 Gramm bis 1731 Gramm: Dahinter steckt das Ergebnis der harten Arbeit von Generationen von Luft- und Raumfahrtarbeitern. Die Erkundung und Erforschung des Mondbodens ist ein wichtiger Schritt in unseren Bemühungen, das geheimnisvolle Universum zu enthüllen. In Zukunft wird China den Mond, den Mars und noch tiefere Weltraumgebiete erobern und chinesische Astronauten werden chinesische Lösungen für die friedliche Nutzung des Weltraums durch die Menschheit bereitstellen.

Autor: Qian Hang, leitender Modelldesigner, Abteilung Allgemeines Design, China Academy of Launch Vehicle Technology

Dieser Artikel wurde vom Tencent-Team „Everyone Loves Science“ veröffentlicht.

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