新方法可以透過月球碎屑與氫的反應在月球上產生大量的水
研究人員已經開發出一種方法,可以透過月球渣岩與氫的反應在月球上產生大量的水。這項創新流程有可能從一噸月球土壤中產生超過50 公斤的水,為人類在月球上的永續生活和研究站鋪平道路。
透過月球岩石與內生氫的反應在月球上就地制水的戰略。資料來源:NIMTE
水對人類在月球表面的生存起著至關重要的作用,因此引起了廣泛的研究關注。中國科學院寧波材料技術與工程研究所王俊強研究員團隊最近開發了一種新方法,即透過月球碎屑與內生氫反應來大量製水。
先前的月球探測,如阿波羅和嫦娥五號任務的研究結果表明,月球上廣泛存在水。然而,月球礦物中的水含量極低,從0.0001% 到0.02%。在月球上就地提取和利用水仍然具有挑戰性。
研究中使用了嫦娥五號任務帶回的月球碎屑樣本,試圖找到在月球上生產水的方法。研究人員用凹面鏡將月球熔岩加熱到1200 K 以上時,一克融化的月球熔岩可以產生51-76 毫克的水。換句話說,一噸月球渣岩可以產生超過50 公斤的水,相當於大約一百瓶500 毫升的飲用水。這足夠50 個人一天的飲用水。
此外,研究還發現,月球鈦鐵礦(FeTiO3)因其獨特的亞奈米隧道晶格結構,在五種主要礦物中含有最多的太陽風的植入氫。
原位加熱實驗表明,月球礦物中的氫是在月球上生產水的重要資源。這種水既可用於飲用,也可灌溉植物。此外,它還可以透過電化學分解成氫氣和氧氣,氫氣可用作能源,而氧氣則是呼吸所必需的。
這些發現為月球上的水勘探提供了開創性的見解,並為未來建造月球研究站提供了啟示。
研究結果發表在科學期刊《創新》。
DOI: 10.1016/j.xinn.2024.100690
編譯自/ ScitechDaily