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中國科研新發現:1噸月壤可生成逾50公斤水 滿足50人每日飲水量

中國科研新發現:1噸月壤可生成逾50公斤水 滿足50人每日飲水量


嫦娥五號月壤研究有新發現。中國科學院寧波材料所、中國科學院物理所等組成的科研團隊,經過3年的深入研究和反覆驗證,發現一種利用月壤大量生產水的方法,有望為未來月球科研站及太空站的建設提供重要設計依據。

前期研究結果表明,月壤玻璃、斜長石、橄欖石和輝石等多種月壤礦物中含有少量水,但含水量僅在0.0001%-0.02%之間,極其稀少,難以在月球原位提取利用。

經過深入研究和反覆驗證,科研人員發現,月壤礦物經過太陽風億萬年的輻照,儲存了大量氫。在加熱至高溫後,氫將與礦物中的鐵氧化物發生氧化還原反應,生成單質鐵和大量水。當升高至1000℃以上時,月壤將會熔化,反應生成的水將以水蒸氣的方式釋放出來。

經過多種實驗技術分析,研究團隊確認,1克月壤中大約可以產生51-76毫克水。以此計算,1噸月壤將產生約51-76公斤的水,相當於100多瓶500毫升的瓶裝水,基本滿足50人一天的飲水量。

科研團隊研究了不同的月球礦物後,還發現月壤鈦鐵礦加熱後,可同步生成大量單質鐵和水蒸氣氣泡,是名副其實的月球「蓄水池」。

基於多項研究結果,科研團隊提出一種具有可行性的月球水資源原位開採與利用策略。首先,通過凹面鏡或菲涅爾透鏡聚焦太陽光加熱月壤至熔融。加熱過程中,月壤將會與太陽風中注入的氫反應生成水、單質鐵和陶瓷玻璃。

產生的水蒸氣被冷凝為液態水,收集並儲存在水箱中,可以滿足月球上人類與各種動植物的飲水需要。通過電分解水可產生氧氣和氫氣,氧氣可供人類呼吸,氫氣可作為能源使用。鐵可用於製造永磁和軟磁材料,為電力電子器件提供原材料,也可用作建築材料。熔融的月壤可用於製作具有榫卯結構的磚塊,用於建造月球基地建築。


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