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我國科研人員發現利用月壤大量產水的全新方法

一噸月壤有望生產超五十千克水

2024年08月23日08:30 | 來源:人民網-《人民日報》
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  本報北京8月22日電  (記者吳月輝)記者從中國科學院寧波材料所獲悉:由該所和中國科學院物理所等單位組成的科研團隊,通過研究嫦娥五號月壤不同礦物中的氫含量,發現了一種全新的利用月壤大量生產水的方法,有望為未來月球科研站及空間站的建設提供重要設計依據。相關成果於北京時間8月22日在線發表於國際學術期刊《創新》。

  水是建設月球科研站及未來開展月球星際旅行,保障人類生存的關鍵資源,探尋水資源是月球探測的首要任務之一。科學家之前主要關注月球上自然態水資源的分布情況,前期研究結果表明,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,但這些礦物的含水量僅在0.0001%—0.02%之間,極其稀少,難以在月球原位提取利用。因此,研究探測新的月球水資源及其開採策略,無疑是未來探月工程的重點內容。

  經過深入研究和反復驗証,科研人員發現,月壤礦物由於太陽風億萬年的輻照,儲存了大量氫。在加熱至高溫后,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1000攝氏度以上時,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—76毫克水。以此計算,1噸月壤將可以產生約51—76千克水,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。

  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后,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”。

  基於多項研究結果,科研團隊提出一種具有可行性的月球水資源原位開採與利用策略。專家表示,該策略將為未來月球科研站以及空間站建設提供重要的設計依據,並有望在后續的嫦娥探月任務中發射驗証性設備以完成進一步確認。

  《 人民日報 》( 2024年08月23日 11 版)

(責編:朴馨語、張永生)

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