化学常识：月球能源宝库：钛和稀土储量丰富

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一、化学常识：月球能源宝库：钛和稀土储量丰富

月球有丰富的矿藏，其中6种矿物是地球没有的。而地球上最常见的17种元素，在月球上也比比皆是。

氦-3

可作为核电站的能源，不仅可用于地面核电站，而且特别适合宇宙航行，可满足地球能源需求达万年以上。

根据我国科学家一项最新研究估算，月球上的氦-3资源约有103万吨。

利用氦-3，科学家有三种设想：

在月球上建立氦-3采掘厂，将采掘加工出来的氦-3运往地球发电。

在月球上建立氦-3核聚变发电厂就地发电，并设法传送回地球使用。

直接用氦-3，或者是采掘加工氦-3过程中产生的氢气作火箭和飞船的燃料。

铁

仅月面表层5厘米厚的沙土就含有上亿吨铁，月球表层的铁便于开采和冶炼，月球上的铁主要是氧化铁，只要把氧和铁分开就行。月海玄武岩分布广泛，其中，可开发利用的钛铁矿的总资源量约为1500万亿吨。

钛金属

月球上的钛取之不尽，用之不竭。钛金属是一种轻金属，仅月海玄武岩中含有可开采利用的钛金属就有100万亿吨。

其他金属

月陆区广泛分布的斜长岩富含硅、铝、钙、钠等元素；月球还蕴藏有丰富的铬、镍、钾、镁、铜等矿产资源，将会为人类社会的可持续发展做出贡献。

稀土

月球上稀有金属的储藏量比地球还多。克里普岩是月球高地三大岩石类型之一，因富含K（钾）、REE（稀土元素）和P（磷）而得名，通过模式计算，仅在风暴洋区克里普岩中稀土元素的资源量约为225亿至450亿吨；克里普岩中还蕴藏有丰富的钍和铀，也是未来人类开发利用的重要矿产资源之一。

太阳能

每年到达月球范围内的太阳光辐射能量大约为12万亿千瓦。在月球上，太阳能的能量密度为1.353千瓦/平方米。如果人类在月球表面建立三座全球性的并联式太阳能发电厂，就可以获得极其丰富而稳定的太阳能。

二、高考化学必备知识点：月球能源宝库：钛和稀土储量丰富

日前在老科学家“科普论坛”上，中国科学院院士、中国探月工程首席科学家欧阳自远透露，中国计划今年发射探月工程首个航天器“嫦娥一号”，执行“绕”月任务。2010年左右将发射探测器登月，用一辆月球车进行探测。他表示，中国探月工程所有零部件全靠自主研发，没有一件来自国外。据《深圳特区报》报道，“嫦娥一号”几大系统完成调试和试运行，2月份“嫦娥一号”卫星将出厂并做好发射准备。中国探月之旅将分为“三步走”：2004－2007年，目标为发射绕月卫星，简称“绕”；2007－2012年，实现月球表面软着陆与机器人、探测车巡视探测，简称“落”；2012－2017年，实现月球表面软着陆与月球车采样返回，简称“回”，预计2020－2025年，我国将有能力实现载人登月。

■探月是不能不做的工作欧阳自远说，各国都对探月非常关注，中国的探月工程很难得到国际上其他国家的技术帮助。据《科技日报》报道，中国探月计划第一阶段的预算是14亿元，分3年完成。欧阳自远说，这对中国来说，并不是一个太夸张的金额。美国阿波罗计划共花费了256亿美元，但带动了整个美国高科技发展和经济腾飞。欧阳自远说：“实际上，探月是我们不能不做的一项工作。”现实中，我们还有很多经济、社会、环境问题需要解决。为什么地球上的事情还没有做好，我们还要“奔月”欧阳自远回答了人们的疑问：因为月球探测是一个国家综合国力的体现，对于提高我国在国际上的威望，增强我们民族的凝聚力都是很有意义的。而且，月球探测是我们国家实现载人航天和应用卫星之后又一个新的里程碑，也是一个国家高技术发展的标志。另外，月球上的矿产资源、能源和特殊环境是将来人类争夺的一个非常重要的领域。假如我们中国从不问津的话，将来很难以维护我们自己的权益，我们也没有任何发言权。

■带动高新技术整体发展据《北京日报》报道，欧阳自远说，探测月球是破解地－月系统、太阳系和生命的起源与演化的重要环节。探测月球可以拓展人类的生存空间和探索领域。欧阳自远说，1959年，人类实现了月球探测，对月球进行了近距离的观测。1959年到1976年，全世界掀起了一个月球探测的热潮。那以后经过了将近18年的宁静期。从1994年以来，新一轮的月球探测高潮又开始了。他说，除了用望远镜，现在发射各种各样的探测器去探测月球，甚至登上月球进行探测。这一系列航天技术的发展，带动了高新技术的整体发展。最明显的例子就是美国的“阿波罗”计划。科学家希望通过探测月球研究太阳系的物质来源，了解太阳星云的分馏、凝聚与形成过程；研究行星与卫星的大气、电离层与磁场的特征、起源与演化。

■月球可作为资源储备库欧阳自远表示，月球上的很多岩石和矿物的成分与结构跟地球上的岩石和矿物是一样的。月球上玄武岩的分布区域大概有我们中国面积那么大，厚度达一两公里厚。玄武岩中含有一种矿物叫钛铁矿占玄武岩里的20％以上，比我们国家攀枝花的钒钛磁铁矿中含有的钛还要丰富。月球蕴藏有非常丰富的铀、稀土、磷、钾等资源，可以作为地球的资源储备库，是非常有意义的。

■关乎人类未来能源战略月球是一个取之不尽，用之不竭的能源宝库。欧阳自远说，月球表面没有任何云层遮挡。每年到达月球范围内的太阳光辐射能量大约为12万亿千瓦。如果人类在月球表面建立三座全球性的并联式太阳能发电厂，就可以获得极其丰富而稳定的太阳能。月球土壤里含有一种非常特殊的资源，可能至少解决我们人类上万年的能源需求。月壤层里含有一种同位素叫“氦3”，它主要是来自于太阳风，地球上是非常缺乏的。“氦3”是一种高效、清洁、安全、廉价的核聚变发电燃料，100吨“氦3”就能满足全球一年的电力需求，10吨“氦3”所发的电，就可满足我国一年的用电量。探明月球上“氦3”的储量和分布，对未来能源战略有着重要意义。

■是环境监测制高点欧阳自远说，月球上有特殊的空间环境资源：超高真空、无大气活动、低磁场、地质构造稳定、弱重力、无污染、宇宙射线丰富。我们可以利用其特殊的空间环境，建立精度高、造价低、运行与维护费用低的天文观测站与研究基地；也是环境监测和军事战略意义的制高点。在月球上建立发射场，发射深空探测器比在地球上要容易得多。在月球上建立天文观测站，可以不受地球大气层的限制，是理想的对天观测和对地监测站。由于月球自转与公转周期相同等因素，在月面上可以持续进行14个地球日的夜间观测。因此，在月面可以对地球的地质构造及环境变化进行监测与研究，特别是小天体对地球可能构成的威胁进行监测；一旦发现有陨石、彗星等物体向地球方向运行可能撞击地球时，可及时采取措施将其摧毁或改变其运行方向，从而起到保护人类的作用。

■中国登月为期不远据《北京青年报》报道，欧阳自远表示，我国开展月球探测应该说已完全具备了条件。我们首次月球探测的成果大概相当于美国2000年所得到结果的进一步拓展，虽然我们从来一次也没有做过。我们第一次探测主要是对月球资源、能源、环境进行全面的、全球性的、整体性的、综合性的遥感探测。中国完全具备了这样的能力：火箭完全有能力将月球探测器送上去，甚至还有很大的余量；我国的卫星制造水平也完全达到了要求；发射场完全具备发射月球探测器的保障；测控系统能够实现测得准、控得住；另外我们有一支很好的队伍。关于轨道、关于飞行器设计、关于有关电子信息技术等方面，都可以实现。欧阳自远说，我们中国总有一天也将会把五星红旗插在月球上，中国人实现这个梦已为期不远了。

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