中国研发月壤提取水氧技术助力月球生存。

在中国的研究人员发现了一种让月球更宜居的新方法。该团队从月球土壤中提取水。他们用它来将二氧化碳转化为氧气和燃料。这个过程可以提高月球任务的效率。它还将降低成本。该技术利用阳光和月壤来生产必要的资源。

中国的研究人员表示，他们发现了一种让月球更宜居的新方法。该团队能够从月球土壤中提取水，并将其转化为氧气和可用作燃料的化学物质。研究结果发表在 Cell Press 杂志 Joule 上。

将水送往月球的成本非常高。根据这项研究，仅将一加仑（3.78kg）水运送到太空就需要花费约 83,000 美元。每个宇航员每天大约需要 4 加仑。这使得长期的月球任务难以维持。

然而，该研究指出，任何已经实施的从月球表面提取水的策略都涉及多个“能源密集型”步骤，并且没有分解燃料使用了多少二氧化碳。

该研究继续说，月球的极端月球环境仍然使从陆地上收集更多的氧气和水变得具有挑战性，因为需要应对“剧烈的温度波动”、辐射和低重力。

新技术将利用月球自身的土壤和阳光来生产必要的资源，从而解决这个问题。

中国宇航员已证明，这一过程可在太空高效运行，直接利用太阳能作为动力源。

这一突破不仅能够回收宇航员呼出的二氧化碳来产生氧气，还能促进燃料的生产，而无需将其从地球运输出去。

在太空中生产这些资源的能力对于未来月球殖民地和星际任务的自给自足至关重要。

-它将如何运作？-

科学家们创造了一个利用阳光加热月球土壤并释放水分的系统。然后，这些水用于将宇航员呼出的气体 CO₂ 分解成一氧化碳和氢气。然后，这些气体可用于制造燃料和氧气。这个过程使用了一种称为光热催化的技术，该技术将阳光转化为热量来驱动化学反应。

挑战

虽然实验室结果很有希望，但在月球上的实际使用将要困难得多。月球表面会经历极端温度、强辐射和低重力，这可能会影响系统在实验室外的运行情况。

此外，月球土壤在各地都不一样，宇航员产生的二氧化碳量可能不足以满足对燃料和氧气的所有需求。

研究人员表示，需要做更多的工作来提高该技术的性能并使其在太空任务中实用。

前往月球基地？

多年来，航天机构一直在讨论在月球上建立基地，以支持深入太空的任务。这一突破可能会使这一目标更近一步。但是，在人类能够在月球上生活和工作之前，科学家们需要克服一些技术和环境挑战。

光合作用与电解

到目前为止，电解一直是太空中利用水产生氧气的主要技术。然而，新的人工光合作用系统有几个关键优势：

1. 能源效率更高：直接利用太阳能，而不是依靠太阳能电池板产生的电力。
2. 操作简单：在环境温度和压力下操作，减少了对复杂调节系统的需求。
3. 多功能性它不仅可以产生氧气，还可以产生可用作燃料的碳氢化合物，这对于深度探索任务来说是一个至关重要的优势。
4. 可持续性：回收宇航员产生的二氧化碳，创建一个自我维持的生命支持系统。

中国之所以押注这项技术，是因为它能为月球、火星及更远太空的长期任务提供更高效、适应性更强的生命支持系统。虽然电解技术在某些情况下仍将发挥作用，但人工光合作用或将成为太空探索的标杆。

月球和火星探索：太空光合作用的未来

这项技术的成功为长期探索开辟了新的可能性。中国雄心勃勃地计划在未来十年建立月球基地，而现场生产氧气和燃料的能力将是实现这一目标的关键。

未来应用

• 月球和火星基地的氧气和燃料供应，减少对地球发射的依赖。
• 在深空中执行长期任务，机组人员能够将自己的资源回收利用，形成一个自给自足的生命支持系统。
• 使用可重复使用的航天器进行行星际探索，使用在太空中产生的燃料而不是从我们的星球带入的燃料。

如果这项技术持续发展，它将成为人类太空探索的基石。最终目标是在地球外建立自给自足的栖息地，让宇航员能够在那里生活和工作，而无需持续依赖来自地球的补给。

这一突破使中国在新的太空竞赛中占据了有利地位。美国和NASA专注于自动驾驶汽车和SpaceX等私人合作伙伴的探索，而中国则选择了自主研发战略，将科学进步与强有力的国家投入相结合。

天宫空间站上的中国宇航员实现了一项前所未有的里程碑：太空人工光合作用。

作为神舟十九号任务的一部分，他们成功将二氧化碳和水转化为氧气和火箭燃料成分，且仅利用太阳能。这一突破标志着可持续太空探索的转折点，减少了对陆地资源的依赖，并为未来的月球基地和长期任务铺平了道路。鉴于中国在未来几十年大力投资月球和火星殖民计划，在太空中就地生产氧气和燃料的能力可能会改变太空竞赛的格局。

太空人工光合作用是一项有望彻底改变星际探索的技术。与传统的生命支持系统不同，这项技术不需要大型基础设施或高压或高温来运行，因此非常适合微重力环境。受植物自然光合作用的启发，它利用半导体催化剂将二氧化碳和水转化为氧气和碳氢化合物，例如乙烯——制造火箭燃料的关键化合物。

下一个挑战是扩大这项技术的规模，使其能够应用于更大规模的任务。如果人工光合作用成为在太空中生产氧气和燃料的可行解决方案，它将永远改变我们探索宇宙的方式。

现在的问题不是人类是否能够在月球或火星上建立基地，而是何时实现以及由谁来引领。