//如果可以在月球上成功製備出大量的水,將為未來月球和深空探索活動提供多方面的支撐。//
據央視新聞報道,中國科學院寧波材料所、中國科學院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,發現了一種全新的利用月壤大量生產水的方法。報道指,月壤礦物由於太陽風億萬年的輻照,儲存了大量氫。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。
經過多種實驗技術分析,研究團隊確認,1克月壤中大約可以產生51至76毫克水。以此計算,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。此外,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」。
基於上述研究,科研團隊提出了全新的月球水資源原位開採與利用策略。首先通過凹面鏡或菲涅爾透鏡聚焦太陽光加熱月壤至熔融。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為液態水,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。通過電分解水可以產生氧氣和氫氣,氧氣可以供人類呼吸,氫氣可以作為能源使用。鐵可以用於製造永磁和軟磁材料,為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。
科研人員介紹,這種利用月壤原位製備水的方法,所用的能源不需從地球上專門運過去,靠太陽能即可滿足要求,整個過程的產物也只有鐵和水以及一些氧化物,不僅為月球水資源探測與開發提供全新方案,設計流程也簡便可行、清潔環保。科研團隊正在對驗證方案和裝置進行設計和研發,如能在月球上成功製備出大量的水,將為未來月球和深空探索活動提供多方面的支撐。專家預計,相關驗證性的科研裝置有望借助嫦娥八號任務,也就是2030年前發射到月球進行實驗。
圖片來源:網上圖片
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