四川
我国嫦娥五号月壤研究又有新发现！
中国科学院宁波材料所
中国科学院物理所等单位组成的科研团队
经过3年的深入研究和反复验证
发现了一种全新的
利用月壤大量生产水的方法
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
网友发问
“我就问一句，能种地不？”
“有水？可以种香菜了？”
探寻水资源
是月球探测的首要任务之一
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
科学家之前主要关注
月球上自然态水资源的分布情况
前期研究结果表明
月壤玻璃、斜长石、橄榄石和辉石等
多种月壤矿物中含有少量水
但这些矿物的含水量
仅在0.0001%-0.02%之间
极其稀少
难以在月球原位提取利用
因此，研究探测新的月球水资源
及其开采策略
无疑是未来探月工程的重点内容
1克月壤中
大约可以产生51-76毫克水
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
1吨月壤有望生产超50千克的水
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51-76毫克水
以此计算
1吨月壤将可以产生约51-76千克水
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
基于多项研究结果
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
首先通过凹面镜或菲涅尔透镜
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
月球上的水能干什么？
能种菜吗？
产生的水蒸气被冷凝为液态水
收集并储存在水箱中
可以满足月球上人类
与各种动植物的饮水需要
通过电分解水可以产生氧气和氢气
氧气可以供人类呼吸
氢气可以作为能源使用
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
也可用作建筑材料
熔融的月壤
也可以用来制作
具有榫卯结构的砖块
用于建造月球基地建筑
通过加热月壤收集月球水的原位开采与利用策略示意图
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
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
编 辑：刘逸凡
一审一校：成唯榕
二审二校：肖 然
三审三校：杨可瑕
来源： 共青团中央
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