水科普丨月壤可以大量生产水？嫦娥五号月壤研究又有新发现！
日前
我国嫦娥五号月壤研究又有新发现
中国科学院科研团队
提出了一种全新的
利用月壤大量生产水的方法
利用这种方法
1吨月壤将可以产生约51~76千克的水
这是怎么回事？
一起来看看
探寻水资源是月球探测首要任务之一
月球上到底有没有水？
这个问题不仅大众好奇
科学家也想知道答案
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
它不仅能供宇航员饮用
还能够裂解成氢气和氧气
对于火箭燃料制备
和人类呼吸有着很大意义
如果月球存在大量可使用的水
我们就不再需要在探月时
从地球运输水资源
因此探寻水资源是月球探测的首要任务之一
2022年1月8日
一项基于嫦娥五号探测数据的
最新研究成果在《科学-进展》上发表
研究表明
基于嫦娥五号携带的
“月球矿物光谱仪”探测的数据
研究人员首次获得了
月表原位条件下的水含量
他们认为
嫦娥五号采样区的水含量
在120ppm（百万分之一）以下
而从别的地方溅射到采样区的
更古老岩石中的水含量
约为180ppm
这就相当于
1吨月壤中大约有120克水
1吨岩石中大约有180克水
不过需要说明的是
光谱仪所探测到的“水”
是指矿物里的水分子或者羟基
在一定条件下才能转化为我们喝的水
嫦娥五号采样区背景图和水含量
1吨月壤有望生产超50千克水
由于月球是一个高真空的环境
即便有自然存在的水
挥发速率也非常快
在这种情况下
要想在月球上直接获得水
难度非常大
中国科学院科研团队
经过3年的深入研究和反复验证发现
●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方式释放出来。
经过多种实验技术分析确认
1克月壤中大约可以产生51~76毫克水
以此计算
1吨月壤将可以产生约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
科研团队通过
对不同月球矿物的进一步研究
还发现月壤钛铁矿加热后
可以同步生成大量单质铁
和水蒸气气泡
是名副其实的月球“蓄水池”
月壤加热过程中水和单质铁的形成过程以及各种主要矿物的含水量对比
这种利用月壤原位制备水的方法
所用的能源便不需要从地球上专门运过去
靠太阳能即可满足要求
整个过程的产物
也只有铁和水以及一些氧化物
既简便可行又清洁环保
专家表示
嫦娥八号有望发射验证性的科研装置
如果真的能在月球上
成功制备出大量的水
将为未来的月球和深空探索活动
提供有力支撑
让我们拭目以待
