邱震海2024年10月11日发布:1吨月壤可产生超50千克水！最新发现

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来源：中国青年报

我国嫦娥五号月壤研究又有新发现。中国科学院科研团队经过3年的深入研究和反复验证，提出一种全新的利用月壤大量生产水的方法。利用这种方法，1吨月壤将可以产生约51到76千克的水，有望为未来月球科研站及空间站的建设提供重要设计依据。

1吨月壤有望生产超50千克水

靠太阳能即可满足要求

水是建设月球科研站及未来开展月球星际旅行，保障人类生存的关键资源，探寻水资源是月球探测的首要任务之一。

科研人员介绍，由于月球是一个高真空的环境，即便有自然存在的水，挥发速率也非常快，所以月球是非常缺水的状态。在这种情况下，要想在月球上直接获得水，难度非常大。

但经过深入研究和反复验证，科研人员发现：

月壤矿物由于太阳风亿万年的辐照，储存了大量氢。

在加热至高温后，氢将与矿物中的铁氧化物发生氧化还原反应，生成单质铁和大量水。

当温度升高至1000℃以上时，月壤将会熔化，反应生成的水将以水蒸气的方式释放出来。

经过多种实验技术分析，研究团队确认，1克月壤中大约可以产生51至76毫克水。以此计算，1吨月壤将可以产生约51至76千克水，相当于100多瓶500毫升的瓶装水，基本可以满足50人一天的饮水量。

科研团队通过对不同月球矿物的进一步研究，还发现月壤钛铁矿加热后，可以同步生成大量单质铁和水蒸气气泡，是名副其实的月球“蓄水池”。

月壤加热过程中水和单质铁的形成过程以及各种主要矿物的含水量对比

专家表示，这种利用月壤原位制备水的方法，所用的能源并不需要从地球上专门运过去，靠太阳能即可满足要求，整个过程的产物也只有铁和水以及一些氧化物，所以既简便可行又清洁环保。

实现用月壤造水还有多远？

通过实验，科学家们已经掌握了利用月壤原位制备水的方法，那么什么时候才能真正实现在月球上生产水呢？

中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员王军强表示，可能最快在2030年之前，嫦娥八号发射后，去发射一个验证性的科研装置，到月球上去做一些实验。

专家表示，目前科研团队正在对验证方案和装置进行设计和研发，如果能在月球上成功制备出大量的水，将为我们未来的月球和深空探索活动提供多方面的支撑。

新策略：

一种“可行的”月球水资源开采方案

基于以上研究结果，科研团队提出一种具有可行性的月球水资源原位开采与利用策略——

首先，通过凹面镜聚焦太阳光加热月壤至熔融。加热过程中，月壤将会与太阳风中注入的氢反应生成水、单质铁和陶瓷玻璃。

通过加热月壤收集月球水的原位开采与利用策略示意图

随后，产生的水蒸气冷凝并被收集在水箱中，这可以满足月球上人类与各种动植物的饮水需要。

接着，通过电分解水可以产生人类呼吸需要的氧气，以及可以作为能源使用的氢气。

此外，铁可以用于制造永磁和软磁材料，为电力电子器件提供原材料。

熔融的月壤可以用来制作具有榫卯结构的砖块，用于建造月球基地建筑。

来源：央视新闻（任梅梅 杜金明）、人民日报客户端浙江频道（窦皓 成良田 高晓静）

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