月球的水資源,為何是太空發展重要商機?

科幻電影中時常出現太空旅行、移民、或是到外太空尋找資源的情節,聽起來遙不可及,不過其實各國政府及科學家們都在朝著往「地球外」發展的願景前進。

月球為地球的衛星,被證實可能含有大量的水資源,若真能從月球上開採成功,能拿來作為火箭燃料,月球有朝一日或許能成為深入太空探索的中繼站。

各國爭搶月球作太空中繼站,原因是水資源可作火箭燃料

有研究發現月球的南北極地區可能含有大量水冰層、蘊藏著豐富水源,讓各國對於探索月球的計畫更加熱衷,NASA 也重啟 Artemis program 登月計劃,目標為重返月球、並於 2024 年將全球第一位女性太空人和另一位男性太空人送上月球。

近日 NASA 更頒布 Artemis Accords 開採協議,企圖為各國之間月球資源的開發事先訂定規範,例如於月球基地外圍建立「安全區」,防止競爭對手或緊密合作的公司作出「有害干擾」、也允許開發公司擁有他們開採得來的月球資源。

月球成為世界各國的必爭之地,歐洲太空總署、中國、印度都有到月球採礦的計畫,而為何月球上的冰水資源,成為各界重視的商機?

因水中分離出的氫跟氧可作為火箭燃料使用,若能在月球上取得水資源,從地球前往太空的旅程中,可利用月球作為燃料添加的中繼站,也讓火箭發射時可攜帶較少燃料,不僅可以降低發射成本,也可減少發射過程危害的風險。

月球開採技術難度高  水質淨化也成關鍵問題

不過,如何實質上開採月球表面上的水冰層,在技術上仍有許多困難與挑戰。例如人類是否能長時間在月球上工作?且月球土壤粗糙恐需要更堅固的開採機器等,都待技術突破來達成。

月球取得的水資源要如何淨化,也是關鍵問題之一。中佛羅里達大學太空科學家 Phil Metzger 認為,因目前並無實際的月球冰水樣本可進行試驗,很難研究如何將月球的水中的雜質過濾出來,但若火箭燃料中的液態氫和液態氧內含雜質,可能會讓火箭在推送時變得更不穩定且容易爆炸。

低軌道衛星低延遲、高涵蓋  太空成為通訊網路新戰場

不只月球,全球政府與企業想進軍整個太空,希望能從中分一杯羹。 美國於 2019 年底宣布成立第六軍種「太空軍」,美國總統川普也直言太空會最新的作戰場域 ,並非是將軍隊送入太空,而是在太空領域保護美國的通訊和衛星資產。

低軌道衛星的通訊技術,也被視為未來太空發展的另一個戰場。 只要在太空中發射足夠的衛星,可提供全球無死角的訊號覆蓋率,無論在國防上、商業上都頗具商機,因其資料傳輸低延遲性、低傳輸耗能的特點,受到不少衛星營運商的青睞,如馬斯克創立的 SpeceX、Telesat、OneWeb 等公司都在積極制訂開發計畫。

無論是月球、太空的發展潛力無窮,各國政府與大企業都積極搶攻這塊市場,努力找尋太空上的各種可行性發展,但許多計畫目前都處於初步擬定階段,仍有許多技術、營運上的困難上需要克服。

參考資料

《MIT Technology Review》Here’s how we could mine the moon for rocket fuel
《上報》NASA 證實月球表面存在「冰」蘊藏飲用水源、可製造火箭燃料
Leon’s View低軌道衛星市場潛在商機- Leon’s View

(本文提供合作夥伴轉載,首圖來源:PxHere

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