冰魄老师2024年10月11日发布:重大成就！中国科学家让月壤变水源，未来月球基地用水不再愁

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人类要想在外太空或者其他星球生存，必须要解决资源供应问题，比如水资源。水在地球上非常常见，很普通，但在月球上却很稀缺。月球重力弱，没有磁场，也没有大气，在太阳风的作用下，水资源极难保存在月球表面，大部分水资源以冰的形式存在于月球南北两极的阴影区内，并且量也不是太多。

水既可以供宇航员饮用，也可以在月球用来合成燃料。从地球运输水资源到月球显然是极不明智的选择，成本巨大。人类将来如果要在月球建立基地，首选的地理位置就是月球南北两极，因为在那里可以更加容易获取水资源。为了弄清月球南极的水资源情况，我国已计划发射嫦娥7号前往月球南极进行探索。

那未来供宇航员生活的月球基地就必须傍水而建吗？其实也有其他选择！我国科学家在对嫦娥5号所带回来的月壤样本进行研究时，发现了一种从月壤中高效制水的方法。据我国科学家介绍，一吨月壤有望能够制取约51千克至76千克水，基本可以满足50人一天的饮水量。这是一个重大发现，这一方法如果能够得到应用，将使人类在月球建立基地的位置更加自由灵活，不再局限于月球南北两极。

上世纪，美苏两国均从月球表面带回了月球样本。本世纪，我国不仅带回了月球正面的样本，还带回了月球背面的样本。迄今为止，全球就只有中美苏三国成功完成月球采样，并将样本带回了地球。

研究发现，月壤中仅含有极其微量的水，这些水主要以化合物的形式存在于斜长石、橄榄树、辉石等月壤矿物中，含水量最多不超过0.02%，也就是说一吨月壤也就能提取不到200克水，难以在月球原位提取利用。

不过，我国科学家换了一种思路。既然水是由氢和氧这两种元素构成的，那么能不能利用月壤中的氢元素和氧元素合成水呢？经过数年的研究，我国科学家提出了基于高温氧化还原反应制水的新方法。

我国科学家发现，由于太阳风长驱直入，经过数十亿年的辐照，月壤矿物储存了大量的氢。特别是月壤中的钛铁矿，含氢量最高，每个钛铁矿分子可以吸附4个氢原子。当月壤被加热至约600摄氏度的高温后，月壤矿物中的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。然后继续加热至上千摄氏度，月壤便会熔化，氧化还原反应生成的大量水，便能够以水蒸气的形式提取出来，十分高效便捷。而且这还是一箭双雕的大好事，既得到了水，又得到了金属铁。

当然，这仅是基于嫦娥5号月壤样本得出的结论。根据我国科学家的研究，太阳辐射也会导致这种高温氧反应缓慢发生，因此月壤矿物中的氢含量会随着纬度的降低而减少。也就是说，月球赤道等低纬度地区的月壤应该达不到一吨50公斤的出水率。不过，只要能从月壤中提取满足宇航员需求的水，就算是解决了大麻烦，低一些也没多大关系。

月球作为地球的唯一天然卫星，并且是离地球最近的外星球，是人类文明探索太空，走向宇宙的前哨站。上个世纪，美苏两国就曾围绕月球进行过一段时间太空竞赛。几十年后，现在各航天大国在月球又开始了竞赛，目前中美两国均已决定要在2030年前实施载人登月，俄罗斯、印度等国家也有这方面的打算。

这种月壤制水技术十分简单，成本低廉，有了它，未来我国在月球建立基地时，水资源这个问题就再也不用担心了。只要有充足的阳光和电力，就能源源不断地从月壤中汲取水资源。

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