据央视新闻报道,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。
水是建设月球科研站及未来开展月球星际旅行的关键资源,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。
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克月壤大约可以产生51—76毫克水。以此计算,1吨月壤可以产生约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”。
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说,将通过嫦娥八号发射一个验证性科研装置,去月球做实验。
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。