我國嫦娥五號(hào)月壤研究又有新發(fā)�(xiàn)——中國科�(xué)院寧波材料所、中國科�(xué)院物理所等單位組成的科研�(tuán)�(duì),經(jīng)�3年的深入研究和反�(fù)�(yàn)證,�(fā)�(xiàn)了一種全新的利用月壤大量生產(chǎn)水的方法,有望為未來月球科研站及空間站的建設(shè)提供重要�(shè)�(jì)依據(jù)�

水是建設(shè)月球科研站及未來開展月球星際旅行,保障人類生存的�(guān)鍵資源,探尋水資源是月球探測的首要任�(wù)之一。科�(xué)家之前主要關(guān)注月球上自然�(tài)水資源的分布情況,前期研究結(jié)果表�,月壤玻璃、斜長石、橄欖石和輝石等多種月壤礦物中含有少量水,但這些礦物的含水量僅在0.0001%-0.02%之間,極其稀�,難以在月球原位提取利用。因�,研究探測新的月球水資源及其開采策略,無疑是未來探月工程的重�(diǎn)�(nèi)��

1噸月壤有望生�(chǎn)�50千克的水
�(jīng)過深入研究和反復(fù)�(yàn)�,科研人員發(fā)�(xiàn),月壤礦物由于太陽風(fēng)億萬年的輻照,儲(chǔ)存了大量�。在加熱至高溫后,氫將與礦物中的鐵氧化物�(fā)生氧化還原反�(yīng),生成單�(zhì)鐵和大量�。當(dāng)溫度升高�1000℃以上時(shí),月壤將�(huì)熔化,反�(yīng)生成的水將以水蒸氣的方式釋放出來�
�(jīng)過多種實(shí)�(yàn)技�(shù)分析,研究團(tuán)�(duì)確認(rèn)�1克月壤中大約可以�(chǎn)�51-76毫克水。以此計(jì)��1噸月壤將可以�(chǎn)生約51-76千克�,相�(dāng)�100多瓶500毫升的瓶裝水,基本可以滿�50人一天的飲水量�
科研�(tuán)�(duì)通過對不同月球礦物的�(jìn)一步研�,還�(fā)�(xiàn)月壤鈦鐵礦加熱后,可以同步生成大量單�(zhì)鐵和水蒸氣氣�,是名副其實(shí)的月球“蓄水池”�

月壤加熱過程中水和單�(zhì)鐵的形成過程以及各種主要礦物的含水量對比
基于多項(xiàng)研究�(jié)�,科研團(tuán)�(duì)提出一種具有可行性的月球水資源原位開采與利用策略—�
首先通過凹面鏡或菲涅爾透鏡聚焦太陽光加熱月壤至熔融。加熱過程中,月壤將�(huì)與太陽風(fēng)中注入的氫反�(yīng)生成水、單�(zhì)鐵和陶瓷玻璃�
�(chǎn)生的水蒸氣被冷凝為液�(tài)水,收集并儲(chǔ)存在水箱�,可以滿足月球上人類與各種動(dòng)植物的飲水需��
通過電分解水可以�(chǎn)生氧氣和氫氣,氧氣可以供人類呼吸,氫氣可以作為能源使用�
鐵可以用于制造永磁和軟磁材料,為電力電子器件提供原材�,也可用作建筑材��
熔融的月壤也可以用來制作具有榫卯�(jié)�(gòu)的磚�,用于建造月球基地建��
專家表示,該策略將為未來月球科研站以及空間站建設(shè)提供重要的設(shè)�(jì)依據(jù),并有望在后�(xù)的嫦娥探月任�(wù)中發(fā)射驗(yàn)證性設(shè)備以完成�(jìn)一步確�(rèn)�

通過加熱月壤收集月球水的原位開采與利用策略示意圖












