在我以科学为基础的小说中,月球殖民者需要返回地球收集一些稀有或缺失的矿物质。理想情况下,他们可以从海水中获得一些矿物质。它们可能是什么矿物质?
5个回答
月球岩石的成分与地球岩石的成分基本相同。然而,月球上不存在将特定矿物集中在一个位置(即形成可用于采矿的矿床)的过程。这是由于缺乏构造活动。因此,月球上的岩石比地球上的要均匀得多。也许只有陨石,它们的撞击坑,还有古代火山活动(正如@userLTK所指出的)可能提供了一种在不同地方浓缩一些矿物质的方法。所以,由于这种同质性,为了得到一克比方说铜,你必须处理比在地球上的铜矿所需的多上百倍的岩石。正如弗雷德提到的,在月球上采矿会有很多挑战,但在你的情节背景下,这些问题可能已经解决了。有了足够的能量,你可能可以从月球上获得几乎任何矿物质(例如,用质谱仪从一块岩石中挖掘所有元素是一种有效但效率极低的方法)。
如果你的地块不要求它是矿物,我认为他们最需要的可能是某种有机化合物。即使有了现在的技术江南登录网址app下载有许多化合物是不能合成的,我们依靠植物或动物来获取它们。一个著名的例子是Maitotoxin化学家们22年来一直试图合成这种小分子,但都没有成功。
所以也许有一种特殊的有机化合物,随着时间的推移,在月球殖民地的植物和动物体内被回收和重复使用,但随着时间的推移,这种化合物会降解(通过宇宙射线、紫外线或其他方式),所以动物和/或植物开始出现问题,因为缺乏这种化合物,而殖民地中的任何生物体都无法合成。因此,他们需要回到地球,从一些海洋生物那里得到它。
也许它是植物所需要的维生素。或者可能是一种治疗疾病所需的化合物。
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1\ begingroup美元 月球上偶尔有火山。没有构造,但有(偶尔)和过去的火山活动。在月球上的死火山附近开采铜矿可能是最好的选择。那里的好矿不会像地球上那么多,但人口也会减少,需求也会减少——至少最初是这样。science.nasa.gov /科学新闻/ science-at-nasa / 2014/24nov_imps \ endgroup美元- - - - - -userLTK2018年2月27日17:09
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1\ begingroup美元 @BobGoddard我很高兴你觉得它很有趣。我添加了一些额外的参考资料。让我们知道你的小说什么时候可以阅读;-) \ endgroup美元- - - - - -卡米洛·Rada2018年2月28日20:57
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1\ begingroup美元 谢谢你的帮助!我的意思是,也许对于他正在写的故事的一些细节,它一定是一种矿物。但除此之外,如果故事允许一些灵活性,比如它是某种其他物质而不是矿物,那么生物化合物可能比矿物更适合他的故事。这样说清楚了吗? \ endgroup美元- - - - - -卡米洛·Rada2018年3月1日6:54
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1\ begingroup美元 @ dangerdytempest谢谢,我喜欢这些编辑。我只是在最后做了一些小改动。干杯 \ endgroup美元- - - - - -卡米洛·Rada2018年3月2日0:05
海水中不太可能有盐以外的东西。
世界上最大的金矿是溶解在海洋里的-以金属吨数计算。从海水中提取黄金的问题是,黄金的浓度很低,这样做是不经济的。这就是为什么我们一直在开采大多数金属的硬岩石来源。在世界海洋中溶解的其他金属也存在这个问题。我们才刚刚开始从海底开采矿物鹦鹉螺矿物质海岸外的行动巴布亚新几内亚.
就月球殖民者需要地球上的矿物而言,各种盐或碳酸盐可能是候选者。如果殖民者要在月球上炼钢,而不仅仅是炼铁,他们就需要碳,而碳必须来自地球。
再加上海水中金属的浓度极低,月球上一些沉积物中的矿物/金属浓度可能非常低,从地球上获得矿物/金属可能更便宜和/或更容易。
另一个可能出现的问题是,月球上的矿物组合可能与地球上的不同,虽然开采矿物可能是直接通过冶金过程提取所需/有用的金属,但可能会有很大的问题,或能源密集型,因此从地球上获得一些矿物/金属更容易和更便宜。
不像在地球上,大量的水将不能用于冶金过程,如泡沫浮选.同样,需要使用大量氧气的工艺也不能使用。可能需要开发新的冶金工艺来开采月球上的矿物。
月球殖民者的问题可能不是缺乏矿物,而是缺乏其他类型的资源来协助冶金回收,或者他们可能无法在月球上进行冶金开采。
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\ begingroup美元 太好了,谢谢弗雷德。一些很好的建议。月球两极的水相当丰富(根据月球地质专家保罗·D·斯普迪斯的说法,有数十亿吨),但我猜盐应该很方便。 \ endgroup美元- - - - - -鲍勃·戈达德2018年2月26日20:34
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\ begingroup美元 不知道另一个重要的方向是否可能是体内所需的微量矿物质。假设我们取土壤,会有相当多。 \ endgroup美元- - - - - -JeopardyTempest2018年2月26日21:50
感觉像是一个关于太空的问题,我认为在我的帖子中可能会遗漏一些内容,但这是一个有趣的问题,所以:
月球最大的问题是没有大气层。其他问题是无法抵御紫外线、宇宙射线和非常细小、锯齿状的月尘。烦人的东西,无处不在。
把东西从地球运到月球是一项巨大的能源消耗和昂贵的工作,所以尽可能多地,无论从月球上得到什么,都将尽可能少地从地球上空运过来。
基本条件包括水、呼吸的空气、真空密封的生活空间(这样他们就不需要一直穿着压力服)、种植食物的土壤和建造东西的机器(仅仅生活在月球上没有意义,它应该被用于采矿和建造东西)。在月球低重力的情况下,一些制造会更容易,而且不像地球上的太空电梯很难建造,太空电梯可以在月球上建造,发射起来既简单又便宜。
我认为月球上的能源问题是可以解决的,大概是通过太阳能电池板。也许是用核能,尽管这需要很多设备。太阳能可能更容易大规模生产。然后你需要电池,电池很重。所有这些都可能在月球上建造,这需要时间,但比从地球上发射材料便宜。
他们可能缺少一些物品。
1)氮。氮是很有用的肥料,对呼吸也很有用。呼吸纯氧是不健康的(至少我是这么听说的)。它也可能对某些火箭燃料有用(我想我在某处读到过)。月球上的氮并不多。(火星也有同样的问题)。
2)碳氢化合物。月球是布满灰尘的——非常细小非常讨厌的灰尘颗粒,它们会进入任何东西。油可以使东西保持润滑,油是很好的密封剂。当在月球上建立殖民地时,他们会需要石油作为润滑剂,他们会想要制造橡胶。月球表面下没有石油矿床,因为那里从来没有植物或海洋生物被埋起来,随着时间的推移变成了石油或煤炭。月球上很少有碳,没有二氧化碳,也很少有碳酸盐岩(呃,我想)。
我认为,这是最大的两个,碳和氮。
3)锂。这件事让我很纠结。用于电池,它的重量比铅酸电池轻,但月球的重力低,铅酸可能不是问题。大气中没有氧气就不能燃烧燃料,所以只能靠电池或核动力设备。
4)水,我知道有报道说月球上有十亿吨水,这可能是真的,但水在地下。在陨石坑表面,只有少量的水是容易获取的。水将是月球上的宝贵资源,不能掉以轻心。
可能还有十几个我不够聪明,不知道的彗星和小行星上有大量的碳、氮和水,(特别是彗星),所以,这不是一个不可解决的问题。捕捉一颗小彗星,收获它,同时让它远离太阳,改变它的轨道——这并不容易。太空殖民的所有来龙去脉都让我头疼。这并不容易。
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\ begingroup美元 优秀,userLTK !你考虑得很周全,我很欣赏你的想法。这个殖民地已经建立得很好,自给自足(在两极使用充足的水和持续的阳光),但他们需要的东西只有地球能提供。这本书将是月亮母亲的续集- amazon.co.uk/Mother-Moon-Bob-Goddard-ebook/dp/B018W4GFRM/re?标签= geolinker-21 \ endgroup美元- - - - - -鲍勃·戈达德2018年3月2日7:49
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\ begingroup美元 @Roland + 1海藻养殖。你说得对。在我的回答中,我没有考虑到农业或藻类,而农业显然对月球生存至关重要。但农业需要二氧化碳,而月球上的二氧化碳并不多。在这方面,火星更容易,尽管捕获小行星或彗星可能不是那么困难,并提供它们所需的所有二氧化碳和氮。这个问题有很多技术方面的问题,它变得相当复杂。 \ endgroup美元- - - - - -userLTK2018年3月2日9:26
月球殖民者最怀念哪些地球矿物?
博士tl;所有的。
正如在这里的其他答案中提到的,这是关于经济的。从矿物中提取元素需要能源、化学过程、设备和废物管理等。每一块石头都要这么做。你对你的岩石感兴趣的元素越多,它就越经济。
地球有活跃的地质活动:热液作用、板块构造、岩浆作用、表面侵蚀和风化作用。这两者的结合导致某些元素集中在矿床中,在那里,平均成分的富集因子可以达到几个数量级。这就是为什么我们从矿脉中开采黄金,而不是从普通的土壤或岩石中。这就是我们开采铁的原因bif而不是来自海沙。
这些都不会发生在月球上。很少有元素被富集到经济浓度,可能是一些铜和锌靠近古老的火山喷口。但接下来,你需要挖掘这些东西。你需要用化学方法提取它。你得对采矿废料做点什么。
最可能的情况是,您需要的元素比您可以提取的元素还要多。要打碎一些石头,你需要一些钒或钛工具,或者碳化钨工具。这些工具有磨损。你需要制作新的工具。为此,你需要得到更多的钒和钨,这是根本无法获得的。也许萃取过程需要有机化合物。月球上没有合适的有机化合物。你最终将不得不从地球上运送这些东西,只是为了能够支持采矿作业,这将不会产生足够的材料来支持采矿作业。这就像把钱倒进垃圾桶一样。
所以,没有。不要这样做.在月球上采矿不是一项自给自足的业务。
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\ begingroup美元 谢谢你,迈克尔,提供了非常有用的信息。他们所需要的矿物或有机化合物在月球上可能无法获得、稀有或不经济。这本书将是月亮母亲的续集- amazon.co.uk/Mother-Moon-Bob-Goddard-ebook/dp/B018W4GFRM/re?标签= geolinker-21 \ endgroup美元- - - - - -鲍勃·戈达德2018年3月2日7:42
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\ begingroup美元 @BobGoddard没错。从地球运送一些东西到月球去生产那种化合物/矿物/任何东西都会很昂贵。不如发布最终产品,而不是支持一个注定要失败的行业。就像你不会在撒哈拉或南极洲开始整个产业一样,你也不会在月球上这样做。 \ endgroup美元- - - - - -Gimelist2018年3月2日8:57
像煤和其他石油化工产品这样的生物生产的。大理石、石灰石、硅藻土和其他类似的矿物也是候选的。
锰氧化物可能是一个很好的候选者,生物形成的氧化物有几个独特的工业应用,由于具有不同寻常的微观结构.它也是最容易从海底沉积物中开采出来的。
分手期间
\ endgroup美元