六问“月壤能造水”？我国科研团队有新发现

我国嫦娥五号月壤研究最新发现——月壤能造水。

一问，1吨月壤将可以产生多少水？

中国科学院科研团队经过三年的深入研究和反复验证，提出一种全新的利用月壤生产水的方法。用这种方法，一吨月壤将可以产生约51-76千克水，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。月壤造水堪称是月球探测研究的新大陆，提供了未来月球开发利用的新思路。

科研人员研究发现，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摄氏度以上时，月壤会融化，反应生成的水会以水蒸气的方式释放出来。

二问，1吨月壤产水量可满足多少人饮用？

水是建设月球科研站及未来开展月球星际旅行、保障我们人类生存的关键资源。探寻水资源是月球探测的重要任务之一。每吨月壤产生的水能够满足多少人饮用呢？

科学家们经过多种实验技术分析之后确认，利用这种全新制备水的方法，一克月壤中大约可以产生51-76毫克水。以此来计算，一吨月壤将可以产生约51-76千克水。那就相当于100多瓶500毫升的瓶装水，基本上是可以满足50人1天的饮水量。

三问，月壤造水新方法有何优势？

月壤要通过加热的方式才能产生水，但是，在月球上加热的能源从何而来呢？需要从地球上运过去吗？月壤造水新方法有什么优势呢？

专家表示，这种利用月壤原位制备水的方法所用的能源并不需要从地球上专门运过去，靠太阳能即可满足要求。整个过程的产物也只有铁、水以及一些氧化物，所以，既简便可行，又清洁环保。

中国科学院物理研究所研究员白海洋介绍，氢和氧化亚铁、三氧化二铁的固态反应所需要的最低温度是500摄氏度左右，用聚光镜汇聚的这个光能就完全可以达到这个温度。如果需要更高的温度，太阳光的聚光镜是可以实现的。所以，我们这种方法就为将来在外太空人类的生活活动提供了切实可行的一个途径。

四问，如何在月球高效获取更多水？

通过加热月壤可以获取水，那么，如何更高效地获取更多的水呢？科学家们表示氢原子是关键。对此，科研团队对月壤的不同矿物展开了进一步的研究，也获得了新发现。

中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员王军强介绍，水是两个氢原子、一个氧原子。月壤的各种矿物都是氧化物，所以，如果想获得水，氧已经有了，接下来就要得到氢。

专家介绍，嫦娥五号月壤样品中主要包含五种矿物，分别是钛铁矿、斜长石、橄榄石、辉石和月壤玻璃。科研团队对这五种矿物一一进行了实验检测和分析，对比发现钛铁矿含氢量最高。电子显微镜下的原位加热实验也证明，月壤钛铁矿加热后，将同步生成大量单质铁和水蒸气气泡，可以说，是名副其实的月球蓄水池。

中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员王军强介绍，（钛铁矿）它有亚纳米的孔道，而这种孔道就像一个海绵一样，可以吸附大量的氢原子在里边，把它富集起来，这样可以产生更多的水，开采的效率会更高。

五问，何时可真正实现在月球造水？

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介绍，可能最快可以在嫦娥八号，应该是在2030年之前，发射到月球上。到时候，我们有可能去发射一个验证性的科研装置，到月球上去做一些实验。

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。

六问，加热月壤，还有哪些“宝藏”收获？

这次发布的月壤研究成果，除了发现加热月壤能够造水，还有哪些宝藏收获呢？

中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员王军强介绍，基本上是有一个凹面镜或者是一个菲涅尔透镜的方法，将太阳光聚焦，可以加热月壤到1500度以上，把它融化掉，这样就会产生大量的水蒸气。我们把水蒸气收集起来之后，就可以做饮用水。同时，水可以电解得到氧气和氢气，氧气是呼吸必备的，这样人类生存就没有问题了。

另外，氢气也是一种能源，可以把它燃烧或者做燃料电池发电。

此外，加热的月壤生成了铁，同时也有陶瓷、玻璃。铁，可以做建筑材料，也可以做磁性材料，因为磁性材料是电气、电力、电子领域一个必需材料，而建筑材料里面的陶瓷、钢铁也是必需的，所以，我们就可以在月球上去做一些建筑。

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(责编：李慧博、孙娜)