陸科學家發現「月壤」生水之法 1噸有望產生5公斤水

▲大陸科研團隊發現月壤生水之法。(圖/翻攝央視,下同)

記者魏有德/綜合報導

大陸中科院寧波材料所、物理所等單位組成的科研團隊,經過3年的深入研究和反覆驗證,發現一種全新利用月壤大量生產水的方法,有望爲未來月球科研站及太空站建設提供重要設計依據。經研究,1克月壤中大約可以產生51至76毫克水,1噸月壤將可以產生約51至76公斤水,相當於100多瓶500毫升的瓶裝水,基本可以滿足50人一天的飲水量。

《央視》報導,科研團隊通過對不同月球礦物的進一步研究,還發現月壤鈦鐵礦加熱後,可以同步生成大量單質鐵和水蒸氣氣泡,是名副其實的月球「蓄水池」。

據瞭解,水是探月工程及開發月球重要關鍵,前期研究結果顯示,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,但含水量僅在0.0001%至0.02%之間,極其稀少,難以在原位提取利用。

然而,根據科學家反覆驗證,月壤礦物由於太陽風億萬年的輻照,儲存大量氫。在加熱至高溫後,氫將與礦物中的鐵氧化物發生氧化還原反應,生成單質鐵和大量水。當溫度升高至攝氏1000度以上時,月壤將會熔化,反應生成的水將以水蒸氣的方式釋放出來。

大陸科研團隊基於多項研究結果,提出具可行性的月球水資源原位開採與利用策略,包括通過凹面鏡或菲涅爾透鏡聚焦太陽光加熱月壤至熔融,此加熱過程中,月壤將會與太陽風中注入的氫反應生成水、單質鐵和陶瓷玻璃;產生的水蒸氣被冷凝爲液態水,收集並儲存在水箱中,可以滿足月球上人類與各種動植物的飲水需要。

此外,通過電分解水可以產生氧氣和氫氣,氧氣可以供人類呼吸,氫氣作爲能源使用;鐵可以用於製造永磁和軟磁材料,爲電力電子器件提供原材料,也可用作建築材料;熔融的月壤也可以用來製作具有榫卯結構的磚塊,用於建造月球基地建築。

相關研究專家表示,該策略將爲未來月球科研站以及空間站(太空站)建設提供重要的設計依據,有望在後續的嫦娥探月任務中發射驗證性設備以完成進一步確認。