课件17张PPT。 开发太阳系计划 先说说近地小行星,这个大家都比较陌生。但是可能它比月球的资源离我们还近一些,有可能是先被利用的。近地小行星的数量,大于100米长度的有2万个左右,还有有1000米的毁灭级有500个左右。这是轨道和地球很近的小行星。其中部分对地球有威胁,部分易于利用。
这些100米往上才比较容易观测,而且都是进20年才有足够的力量找出来的。这部分知识比较新,所以很多人都不太了解。
由于这些小行星中部分含有较多的贵金属,部分含有大比例的铁镍等。是非常有开发价值的。
? 月球开发到一定程度可以住人的。南北极有水,捕获彗星或部分小行星也可以获得水。在月球表面可以挖深坑建立玻璃温室作为农场,晚上可以盖上保温壳,用另一面太阳能发电,电网送电过来,用日光灯培育植物。
由于日夜温差大,辐射射线太厉害,大部分建筑可以依托于现有的熔岩洞建造,甚至可以在地面一下建造穿透月球的地铁,大量的工业设施,生活设施和矿洞都可以依托于地铁来布局。
月球整体工业水平发展到一定程度以后,就可以建造大规模的地面建筑。
除了生存空间和优越的航天条件。以及没有地震,地下水,塌方,熔岩等而比较好开采的矿物。
月球最重要的还是月壤中富含的便于核聚变的能源,氦三。
这东西可能是人类未来几千年的储备能源了。月壳由多种主要元素组成,包括:铀、钍、钾、氧、硅、镁、铁、钛、钙、铝?月球有丰富的矿藏,据介绍,月球上稀有金属的储藏量比地球还多。月球上的岩石主要有三种类型,第一种是富含铁、钛的月海玄武岩;第二种是斜长岩,富含钾、稀土和磷等,主要分布在月球高地;第三种主要是由0.1~1毫米的岩屑颗粒组成的角砾岩。月球岩石中含有地球中全部元素和60种左右的矿物,其中6种矿物是地球没有的。
月球的矿产资源极为丰富,地球上最常见的17种元素,在月球上比比皆是。以铁为例,仅月面表层5厘米厚的沙土就含有上亿吨铁,而整个月球表面平均有10米厚的沙土。月球表层的铁不仅异常丰富,而且便于开采和冶炼。据悉,月球上的铁主要是氧化铁,只要把氧和铁分开就行;此外,科学家已研究出利用月球土壤和岩石制造水泥和玻璃的办法。在月球表层,铝的含量也十分丰富。 水星这货看起来和月球有点像,离阳5800万公里左右,由于自转太慢了,要几多月才能转一圈,所以冰火两重天,白天500度,晚上-200。所以要开发它只有两极小部分地区可以建立矿区,但是可以往里边挖洞。
由于里太阳系中心很近,贵金属重金属含量极高,80%都是矿物。不是贵金属就是铁镍什么的,两极晒不到太阳的地方还有少量的水。其实在水星极区附近用太阳能热发电供电,然后采矿并作为飞船工厂还是有那么点可能的。生活区应该在地下。太阳附近的高密度光能的利用 太阳附近,比如水星轨道,每平米的能量密度是12kw。假如人类找到了很好的能量储存方式,那么开一艘能量采集船来这里采集能量就是一件效益非常好的事情了。这附近的射线和粒子流对太阳能电池板伤害很大,所以只能用蒸汽轮机这类热发电方式来进行光变电,然后储藏。火星这颗星球目前最吸引人类的是它的居住空间,我们备用的第二个家园。上面有足够的碳元素和水元素。
火星半径是地球的一半,一天和地球一样长,一年和地球2年一样长,重力是地球的四成,大气目前只有地球的1%,但是在加压的大温室里种植作物来获得氧气和粮食,人类就能生存在温室里。这个比任何一个地外天体都要优越,至少目前是这样的。
温度是最大的问题,赤道为例,夏季白天20度,晚上-80度,冬季白天-50度 ,晚上-110度。
所以加压温室大棚必须建在大坑里,只有夏季和靠近夏季的日子里才能种植。晚上要盖上保温用的顶棚,并加温保护作物。
如果聚变堆一下子出不来的话,只能用太阳能电池板结合电推进把火卫二推到静止轨道,安装大面积反射镜来给局部地区加热,并在地面上采集聚集过得太阳能,为人类提供工农业所需的能量。火星有足够的水和二氧化碳,土壤含水量较高。所以人类有希望用基因工程研究出一种快速繁殖的耐恶劣环境的植物,可能类似地衣或者蓝藻。 初步地球化的可能是这样的,大气密度大大上升,温室效应大大增强,平均气温大大提高,出现液态水,溪流湖泊。然后达到移民条件。
扯远了,看看火星的矿产吧。首先水是充足的。有没有石化燃料不知道,放射性物质还是肯定有的,看多和少而已。
金属矿藏未知。不过附近的小行星带有足够的金属和贵金属。虽然开发起来实在不容易。
火星各种元素的丰度可能和地球类似,但是由于还不了解火星地质演化,所以不知道有没有元素富集形成的矿床。小行星小行星带由规模以上小行星约50万颗以上组成,还有一颗矮行星——谷神星。其中二百公里以上有26颗。
这里是最好的采矿区域,相当于半个水星那么大的行星在这里破碎成几十万块大的和无数小的。然后我们可以开着飞船在里面找矿,富含贵金属,富含辐射元素的小行星都必然存在,开着飞船过去,一个个做记号编号勘探,收获必定十分可观。可开采矿物可能大于地球的可开采量 。
其中的谷神星据说含水量很高,可是火星轨道往外水真心到处都是,不稀缺,金属反而丰度很低。
所以有一颗小行星——灵神星,可能反而是价值最高的。
灵神星长200公里左右,.重金属含量高于90%,主要是铁和镍,质量达到2亿亿吨下面讲一讲木星卫星和木星环吧!到了木星这里,和太阳的距离有地球的5倍那么远,这里是标志性的一个点。这里往太阳方向,重元素富集,在水星达到最高比例,整一个不锈钢球 从木星往外,这边的星球包括大卫星,还有柯伊伯带的几个矮行星,还有外围奥尔特云未发现的天体。主要元素都是轻元素,铁以上的重元素会极度稀缺。木星星核里面肯定集中了外围大部分重元素。 这意味着,哪怕在外围的小天体上面,包括木星卫星木星环等等,铁往上的金属都极为稀少了。按照规律,氢氦锂铍硼,碳氮氧氟氖,钠镁铝硅磷,硫氯氩钾钙,钪钛钒铬锰,铁。 这个顺序一看,镁铝硅钪钛钒铬锰这些人类科技树上面点得比较多的金属在这边木星环和小卫星上面应该还能提炼出来一些。甲烷和氢气到处都是,氦气不少,水从甲烷海里面抽就可以了,可能是结冰状态了。定位可以是这样:
太阳:超大聚变堆,大部分能源的来源,可以做超级实验的大功率供站
水星:最大的钢铁基地,重工业区,光能采集站,建造飞船,堡垒,戴森球的原料来源地。
金星:废物星球,但是可以俘获小行星,在小行星上面建造中转基地。
地球:人类的第一家园,科技中心。政治和文化中心。
月球:能源基地,飞船工厂,矿产基地,防卫中心,军事基地,超级实验室。
近地小行星:俘获的目标,基地群,卫星群,交通设施,矿产来源。
火星:人类的第二家园,可能独立和地球对抗。天然有两颗卫星,一颗10公里,一颗30公里。
小行星带:矿场,海盗乐园,灵神星可能成为第二大钢铁基地。
木星系统:有机高分子材料基地,核聚变燃料基地,推进剂补给基地。
土天海冥和柯伊伯带奥特云天体:进军外恒星系的物资补给站。