1吨月壤可生产100多瓶瓶装水

　　“经过3年研究，我们发现了利用月壤大量生产水的方法。”昨日，中国科学院宁波材料所研究员王军强发布团队重大新发现，“1吨月壤有望生产超过50千克水”。

　　当天，相关成果以《月球钛铁矿与内源性氢反应产生大量水》为题，在线发表于国际学术期刊《创新》。

　　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。前期研究表明，在月球上可能存在自然态的冰，多种月壤矿物中也含有少量水。但两者水含量都极其稀少，一般只占月壤重量的百万分之几，难以在月球原位提取利用。

　　为此，研究探测新的月球水资源及其开采策略，成为未来探月工程的重点内容。

　　2021年，王军强带领团队与中国科学院物理所、航天五院钱学森实验室、松山湖材料实验室、哈尔滨工业大学和南京大学合作，承担了嫦娥五号月壤首批研究任务。

　　经过3年的深入研究和反复验证，科研团队发现，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状态释放出来。

　　经多种实验技术分析，研究团队确认1克月壤中可以产生51~76毫克水。“也就是说，1吨月壤可以产生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。”王军强说。

　　基于月壤矿物深入研究，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：首先，通过凹面镜聚焦太阳光加热月壤至熔融。加热过程中，月壤与太阳风中注入的氢反应生成水、单质铁和陶瓷玻璃。水蒸气冷凝收集后，可满足人类与各种动植物饮水需要。此外，通过电分解水可以产生人类呼吸需要的氧气、作为能源使用的氢气，铁可以用于制造永磁和软磁材料，而熔融的月壤则用来制作建筑材料砖块。

　　王军强表示，嫦娥八号最快于2030年前发射到月球上，“希望能发射一个验证性的科研装置，在月球上做一些实验”。

　　中国科学院院士、材料物理学家汪卫华认为，该策略将为未来月球科研站及空间站建设提供重要设计依据，有望在后续的嫦娥探月任务中发射验证性设备以完成进一步确认。

　　“令人兴奋和鼓舞人心。”《创新》期刊四位权威审稿人高度肯定月壤制水新方法，一致称其“具有重要意义”。