月壤生水的科学突破-维修星

宁波8月22日电（林波 曹丹）8月22日，中国多个科研机构联合发布公告，宣称在嫦娥五号采集的月壤样本中发现了大规模获取水分的全新方法，该方法有望为未来月球科研站和空间站的建设提供关键的技术依据。

此项研究由中国科学院宁波材料技术与工程研究所（以下简称“宁波材料所”）非晶合金磁电功能特性研究团队领衔，与中国科学院物理研究所、中国空间技术研究院钱学森空间技术实验室、松山湖材料实验室、哈尔滨工业大学和南京大学等单位密切合作完成。

据宁波材料所博士生陈霄介绍，对嫦娥五号月壤的研究表明，月壤中的玻璃、斜长石、橄榄石和辉石等多种矿物虽含有少量水，但其含量极低，仅为0.0001%—0.02%，难以在月球上直接提取和利用。

陈霄表示，经过三年的深入研究和反复验证，研究发现由于受到太阳风亿万年的照射，月壤矿物中储存了大量的氢元素。“当加热到高温时，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。当温度升高到1000℃以上时，月壤将发生熔化，所产生的水将以水蒸气的形式释放出来”。

通过多种实验技术分析，研究团队确认1克月壤中可产生约51—76毫克水（即5.1%—7.6%）。以此计算，1吨月壤可产生约51—76千克水，相当于100多瓶500毫升的瓶装水，基本满足50人一天的饮水量。

宁波材料所研究员王军强指出，“实验还发现，电子辐照可以降低氢与铁氧化物的反应温度，水的生成温度可从600℃降低到200℃”。这一结果解释了此前发现的氢元素在月球上分布随纬度变化的规律——赤道附近地区受太阳风辐照最强，而太阳风中含有大量电子，导致其中的氢更多地还原成水蒸气并挥发出来；高纬度地区受太阳风电子辐照影响较小，可以保留更多的氢。

基于以上研究成果，该科研团队提出了一个切实可行的月球水资源原位开采和利用策略——利用凹面镜聚焦太阳光，将月壤加热至熔融状态。