Month: January 2020

欧洲航天局（ESA）的技术中心已经开始从模拟的月尘中提取氧气。 版权：ESA–A. Conigili 科学家们在位于荷兰诺德维克的欧洲空间研究与技术中心（ESTEC）的材料和电子元件实验室建立了一个原型氧气工厂。 月壤中的氧化物和金属 版权：贝丝•洛马克斯（Beth Lomax） – 英国格拉斯哥大学 英国格拉斯哥大学的Beth Lomax评论道：“拥有专属工厂使我们能够专注于制造氧气，并用质谱仪测量从月壤模拟物质中提取的氧气。” ESA通过网络化与合作关系倡议，为Beth的博士研究工作提供资助，并利用了针对太空应用的先进学术研究。 “能够从月球上发现的资源中获取氧气，显然对未来的月球定居者非常有用，无论是呼吸还是当地火箭燃料的生产。” 利用月尘制造氧气 版权：ESA–A. Conigili ESA的研究员亚历山大•梅里西斯（Alexandre Meurisse）补充道：“现在我们有了可运行的设备，通过对其进行微调，比如降低操作温度，我们最终可以设计出另一种版本的操作系统，使其有朝一日能够在月球上运行。” 从月球表面采集的样本证实，月壤由40% – 45%的氧化物组成，氧化物是月球上最丰富的元素。但是这些氧以矿物质或玻璃形式的氧化物化学结合，所以无法直接使用。 未来的月球基地 版权：ESA – P. Carril ESTEC的氧气提取是使用一种称为熔盐电解的方法进行的，将月壤放入一个装有熔融氯化钙盐的金属篮中作为电解液，加热到950°C。在该温度下，月壤保持固体状态。 通过电流时，氧气从月壤土中被提取出来，并迁移穿过盐层被收集在阳极上。这有一个额外的好处是可以将月壤转换成可用的金属合金。 试运行 版权：ESA–A. Conigili 事实上，这种熔盐电解方法是由英国Metalysis公司所研发的，用于商业金属和合金生产。Beth的博士研究中涉及到在该公司工作研究这个方法，然后在ESTEC重塑这一过程。 Beth解释道：“在Metalysis公司，该过程产生的氧气是一个不需要的副产品，而且是以二氧化碳和一氧化碳的形式被释放出来，这意味着反应器本身不是设计来制造氧气的。因此我们不得不重新设计适用于ESTEC的版本，以便能够测量氧气。实验室团队在安装和安全操作方面提供了很大帮助。” 月尘模拟物质的微观图像 版权：Beth Lomax – 英国格拉斯哥大学 制氧厂是静音运行的，反应过程中产生的氧气暂时排入排气管，但在未来系统升级后会被储存起来。 Alexandre补充道：“生产过程中会留下一堆不同的金属。这也是一个不错的研究方向，去研究用这些金属可以生产出哪些最有用的合金，以及它们可以用于什么用途。” 模拟月尘中的氧气提取 版权：Beth Lomax – 英国格拉斯哥大学 “比如，它们是可以直接3D打印，还是需要进一步加工？金属的精确组合将取决于月壤的获取位置 – 这将存在显著的地方差异。” 该研究的最终目标将是设计一个可以在月球上可持续运行的“试点工厂”，并于本世纪20年代中期进行首次技术演示。 分析结果 版权：ESA–A. Conigili ESA结构、机制和材料部门的负责人托马索•吉迪尼（Tommaso Ghidini）表示：“ESA和美国国家航空航天局（NASA）将带着载人任务返回月球，这一次是为了留下。” “因此，我们正在把我们的工程方法转变成系统地利用月球资源。我们正与人类航天和机器人探索理事会、欧洲工业和学术界的同僚们合作，提供像这个制氧方法一样的顶级科学方法和关键使能技术，以实现人类在月球上的持续存在，也许有朝一日也会适用于火星上。” 来源： https://www.esa.int/Enabling_Support/Space_Engineering_Technology/ESA_opens_oxygen_plant_making_air_out_of_moondust

从以上可视化的美国国家航空航天局（NASA）全球气温记录中可以看出地球长期变暖的趋势，其中显示了与1951年至1980年的基线平均温度相比，地球的温度是如何随时间变化的。这一记录显示为连续五年的平均值。 版权：NASA科学可视化工作室/Kathryn Mersmann 根据NASA和美国国家海洋与大气管理局（NOAA）的独立分析显示，2019年的全球地表温度是自1880年有现代记录以来第二热的。 在全球范围内，2019年的温度仅次于2016年，延续了地球长期变暖的趋势：过去五年是140年来最热的五年。 据来自NASA戈达德太空研究所（GISS，位于纽约）的科学家称，2019年的温度比1951年至1980年的平均温度高出1.8华氏度（0.98摄氏度）。 GISS的主任加文•施密特（Gavin Schmid）表示：“过去十年显然是有记录以来最热的十年。自上世纪60年代以来，每十年的平均温度都高于之前十年。” 自19世纪80年代以来，全球平均地表温度已经上升，现在的平均温度比19世纪末高了2华氏度（1摄氏度多一点）。作为参考，上一次冰河时代的温度比工业化前低了10华氏度。 这幅图显示了相对于1951-1980年的平均值而言，1880年到2019年间的年均温度异常。该记录分别来自NASA、NOAA、伯克利地球科学研究小组（Berkeley Earth research group）、英国气象局哈德利中心（Met Office Hadley Centre），以及英国约克大学的计算科学家Kevin Cowtan和加拿大渥太华大学的Robert Way的分析方法（Cowtan and Way analysis）。这些数据记录的年均温度虽然有微小差异，但所有五种温度记录所显示的高峰和低谷都是同步出现的。所有数据记录均显示，过去几十年里全球变暖的速度非常快，而且过去十年是全球最暖的十年。 版权：NASA GISS/Gavin Schmidt 利用气候模型和对全球温度数据的统计分析，科学家们得出结论，全球温度上升主要是由人类活动产生的二氧化碳和其他温室气体排放增加所致。 施密特表示：“2015年全球变暖幅度超过了2华氏度，并且我们已经不太可能恢复到以前的温度了。这表明正在发生的情况是持续的，而不是某种天气现象所造成的侥幸事件：我们都明白，这种长期趋势是由大气中的温室气体含量增加所驱动的。” 由于气象站的位置和测量方法会随着时间推移而变化，因此对具体的全球年平均温度差的解读存在一定的不确定性。考虑到这一点，NASA估计2019年的全球平均气温变化精确到0.1华氏度以内，确定性为95%。 天气动态经常影响区域温度，所以并不是地球上的每一片区域都经历了类似的变暖。NOAA发现2019年美国本土48个州的年平均温度是有记录以来第34热，属于“高于平均温度”档。自1970年以来，北极地区的变暖速度达到世界其他地区的三倍多。 大气和海洋温度上升导致了格陵兰岛和南极洲冰层的持续大规模损失，并加剧了热浪、野火、强降水等极端事件。 NASA的温度分析包括来自2万多个气象站的地表温度测量、基于船舶和浮标的海面温度观测以及来自南极科考站的温度测量。 科学家们通过一种算法对这些原位测量数据进行分析，该算法考虑了全球各地温度站间距以及可能使结论产生偏差的城市热岛效应。通过该算法得出了1951年至1980年间的全球平均温度偏差。 NOAA的科学家们使用了大量相同的原始温度数据，但对地球的极地和其他数据匮乏区域进行了不同的插值。NOAA的分析发现，2019年全球平均温度比20世纪平均气温高1.7华氏度（0.95摄氏度）。 欲获取NASA 2019年地表温度的完整数据集和用于温度计算及其不确定性的完整方法，请戳阅：https://data.giss.nasa.gov/gistemp。 GISS是位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心地球科学部的一个实验室。该实验室隶属于哥伦比亚大学地球研究所和工程与应用科学学院。 NASA利用太空的独特优势，将地球作为一个相互关联的系统进行更好地了解。NASA还使用机载和地面测量，并研发新方法通过长期数据记录和计算机分析工具来观测和研究地球，以更好地了解地球是如何变化的。NASA与全球社会分享这些知识，并与美国以及世界各地的致力于为了解和保护我们的家园做出贡献的机构合作。 欲了解有关NASA地球科学活动的更多信息，请戳阅：https://www.nasa.gov/earth。 1月15日新闻发布会上的幻灯片可从以下网址下载: https://www.ncdc.noaa.gov/sotc/briefings/20200115.pdf。 来源： https://www.nasa.gov/press-release/nasa-noaa-analyses-reveal-2019-second-warmest-year-on-record