用1吨月壤造水，可供50人喝1天

　　浙江在线8月23日讯（记者 翁云骞 通讯员 高晓静）月球上是否存在水，学术界一直在探究；月球上能不能“造”出水，这个问题现在有了答案。

　　记者从中国科学院宁波材料所获悉，该所和中国科学院物理所等单位组成的科研团队经过研究验证，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建设提供设计依据。8月22日，相关成果在学术期刊《创新》上发表。

　　水是建设月球科研站及未来开展月球星际旅行保障人类生存的关键资源。2021年，作为全省唯一拿到嫦娥5号月壤的科研单位，宁波材料所开始在月壤中寻找水的踪迹。一开始，他们没有太多发现，直到2022年3月，科研人员在实验中发现，月壤经加热后会产生少量水蒸气，这让大家颇为兴奋。

　　“水由氢和氧构成，月球上氧化物不少，太阳风中又有氢，水的生成是否意味着月球矿物本身有大量的氢存在？”宁波材料所王军强研究员介绍。

　　经电子能量损失谱等多种先进技术手段分析，科研人员发现，在5种月壤主要矿物（钛铁矿、斜长石、橄榄石、辉石、月壤玻璃）中，钛铁矿含氢量最高，其次是斜长石和月壤玻璃。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，而其他含铁月壤矿物加热后生成了少量铁单质和气泡，地球上的同种矿物加热后则不会生成单质铁和气泡。这进一步证明了月壤矿物中固溶的氢是产生水的关键。

　　“计算模拟显示，月壤钛铁矿中存在纳米微小孔道，就像海绵一样，可吸附并储存大量来自太阳风的氢原子。”王军强介绍，每个钛铁矿分子可吸附4个氢原子，是名副其实的月球“蓄水池”。

　　经反复实验，研究团队确认1克月壤中大约可以产生51至76毫克水（即5.1%至7.6%）。以此计算，1吨月壤可以产生约51至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1天的饮水量。

　　基于研究，科研团队提出一种具有可行性的月球水资源原位开采与利用策略：通过凹面镜或菲涅尔透镜，聚焦太阳光加热月壤至熔融，加热过程中月壤将与太阳风中注入的氢反应生成水、单质铁和陶瓷玻璃。“水蒸气被冷凝成水，而生成的铁可以用于制造永磁和软磁材料，为电力电子器件提供原材料，也可用作建筑材料。”王军强说。

　　据悉，该策略将为未来月球科研站以及空间站建设提供重要的设计依据，并有望在后续嫦娥探月任务中发射验证性设备，以完成进一步确认。