隨著太空探索不斷發展，近年來針對空間資源有效利用的投資逐漸加大。 其中，尋找在月球上製造氧氣的最佳方法成了人們的一大關注點。 今年十月，澳大利亞航空局與NASA簽訂了一項協定，計劃在NASA的”阿爾忒彌斯計劃”中，將一台澳大利亞製造的月球車送上月球，收集可在月球上製造氧氣的月岩。

月球雖有大氣層，但極其稀薄，主要由氫氣、氖氣和氬氣構成，無法維持人類等依賴氧氣的哺乳動物生存。

話雖如此，月球上的氧含量其實很高，只是並非以氣態形式存在而已。 這些氧被禁錮在月壤中（即月球表面的岩石和塵埃層）。 如果能將這些氧從月壤中提取出來，是不是就能在月球上為人類的生存提供支援了呢？

氧氣存在的範圍

地球上許多礦物質都含氧。 而且月球上的岩石與地球上幾乎完全相同，只不過來自隕石的物質也許稍多一些。

月球表面的礦物質主要包括矽、鋁、鐵和錳的氧化物。 這些礦物質全都含氧，但無法被我們的肺吸收利用。

在月球上，這些礦物質以岩石、塵埃、砂礫和石塊等形式存在。 有些人將月球的表層物質稱作「月壤」，但這個詞其實並不準確。 因為地球上的土壤是一種十分神奇的物質，是多種微生物數億年來辛勤工作的產物。 雖然地球的土壤與月壤有著相同的起源，但由於這一點區別，如今地球的土壤中擁有許多原本並不存在的礦物質，而月壤則與最初的成分相差無幾。

投一產二

月壤中的氧成分約為45%，但這些氧與上面提到的礦物質緊密結合在一起，若想將其分開，我們必須提供能量才行。

如果你知道電解是怎麼一回事的話，對這一過程應該並不陌生。 電解在地球上常用於製造業中，比如鋁的生產。 借助電極讓電流從液態氧化鋁中通過，便可將鋁與氧分開。 這裡氧氣是副產品。 但在月球上，氧氣才是主要產品，鋁（或其它金屬）則成為了副產品。

這個生產過程雖然簡單直接，但存在一大缺陷——能耗很高。 要想讓反應持續進行下去，需要由太陽能、或月球上可以獲取的其它能源支援。

不僅如此，從月壤中提取氧氣還要用到大量工業設備。 我們首先要將固態的金屬氧化物轉化為液態，要麼是通過加熱，要麼是通過加熱+溶劑/電解液來實現。 在地球上做到這一點並不難，但要將這些設備轉移到月球上，還要產生足夠的能量維持設備運行，就是一項無比艱巨的挑戰了。

今年年初，比利時初創公司Space Applications Services宣佈自己正在打造三台用於改進電解制氧技術的實驗性反應器。 他們希望在2025年前將這套技術送上月球，成為歐空局ISRU（原地資源利用）專案的一部分。

月球可以提供多少氧氣？

話已至此，如果我們真的能設法將氧氣提取出來，那麼月球能為我們提供多少氧氣呢？ 其實還挺多的。

如果不考慮那些與月球深處岩石結合的氧，只考慮月球表面容易獲取的月壤，我們可以推算出一些數位。 平均每立方月壤中含有1.4噸礦物質，其中包括約630千克的氧。 NASA指出，人類每天需要吸入800克氧氣才能存活。 因此630千克足夠一個人吸上至少兩年。

假設月壤的平均深度為10米，並且其中所有的氧都能被提取出來，這些氧氣將足夠地球上的80億人使用10萬年左右。 當然，具體情況還要取決於我們提取和使用這些氧氣的效率，但無論如何，這都是一個驚人的數位。

不過話說回來，我們在地球上過得還是很舒服的。 我們應當盡一切可能保護這顆藍色星球，特別是地球上的土壤，因為所有地球生命都離不開它們的庇護。