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嫦娥五号新发现:月壤含高比例水分子,助力月球基地建设

创作时间:
作者:
@小白创作中心

嫦娥五号新发现:月壤含高比例水分子,助力月球基地建设

引用
中国科学院
7
来源
1.
https://www.cas.cn/zt/kjzt/2024kjpd/kjrbgf/202412/t20241230_5043791.shtml
2.
https://www.iop.cas.cn/xwzx/kydt/202407/t20240719_7231512.html
3.
https://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/tab448/info93592.htm
4.
http://paper.ce.cn/pad/content/202410/17/content_302785.html
5.
https://finance.sina.com.cn/jjxw/2024-10-17/doc-incsvfqf9850216.shtml
6.
https://www.origin-se.com/newsinfo/7612066.html
7.
https://www.cnsa.gov.cn/n6758823/n6758838/c10585040/content.html

中国科学院最近的一项重大发现,为月球科研站的建设带来了新的希望。基于嫦娥五号月球样品的研究,科研人员首次在月壤中发现了富含水分子的矿物晶体——六水氯化镁铵。这一突破性发现不仅证实了月球上存在分子水,更为未来月球基地的能源供给提供了新的可能性。

01

首次发现:月壤中的“水合矿物”

中国科学院物理研究所陈小龙研究员团队在嫦娥五号带回的月球样本中,发现了一种富含水分子和铵的未知矿物晶体,被命名为ULM-1。这种矿物中含有高达41%质量比的水分子,是迄今为止在月球上发现的含水量最高的矿物。

这一发现的意义在于,它揭示了月球上水分子存在的一种新形式——水合盐。与易挥发的水冰不同,这种水合物在月球高纬度地区非常稳定,即使在阳光照射下也能保持稳定状态。这为月球水资源的开发和利用提供了新的可能性。

02

技术突破:从月壤中提取大量水

在确认月球上存在水资源后,如何高效提取这些水资源成为科研人员关注的焦点。中国科学院宁波材料技术与工程研究所王军强研究员团队基于对嫦娥五号月壤的深入研究,提出了一种创新性的月球水资源开采方法。

研究发现,月壤中的钛铁矿(FeTiO3)由于长期受到太阳风辐照,储存了大量氢。当加热至高温时,钛铁矿中的氢会与铁氧化物发生氧化还原反应,生成单质铁和大量水。实验结果显示,1克月壤大约可以产生51~76毫克水,这意味着月壤中蕴含着丰富的水资源。

03

能源供给:月球水资源的重要应用

月球水资源的开发不仅关乎人类在月球上的生存,更是实现月球“能源自由”的关键。水不仅是维持生命的基础,还可以通过电解转化为氧气和氢气,用于呼吸和能源供应。此外,水还可以作为火箭推进剂的原料,为深空探测提供支持。

04

未来展望:建设月球科研站

根据国家航天局的规划,我国将于2026年发射嫦娥七号,对月球南极的环境和资源进行勘测;2028年前后发射嫦娥八号,验证月球资源就地利用技术,并为后续月球科研站建设奠定基础。到2035年前后,将建成月球科研站的基本型。

月球水资源的开发和利用,将成为月球科研站建设的重要支撑。通过原位资源利用(ISRU)技术,月球上的水资源可以就地转化为生活用水、氧气和燃料,大大降低从地球运输物资的成本,为月球基地的可持续发展提供保障。

这一系列发现和技术创新,不仅展示了中国在月球探测领域的实力,更为人类未来在月球上的长期驻留和深空探索奠定了坚实的基础。随着技术的不断进步,我们有理由相信,月球“能源自由”的梦想终将照进现实。

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