嫦娥五号重大发现：月球存在水合盐，可支撑未来基地建设

嫦娥五号重大发现：月球存在水合盐，可支撑未来基地建设

2024年7月，中国科学院物理研究所发布了一项震惊世界的发现：基于嫦娥五号月球样品，科研人员首次在月壤中发现了一种富含水分子和铵的未知矿物晶体——六水氯化镁铵（ULM-1）。这一发现不仅首次证实了月球上存在分子水，还揭示了月球水的一种新存在形式——水合盐，为未来月球资源的开发和利用提供了新的可能性。

月球上的水资源并非以我们熟悉的液态水或冰的形式存在，而是以三种特殊的形式储存在月球表面和地下：

1. 水合盐：嫦娥五号带回的月壤样本中发现的六水氯化镁铵是一种水合盐，其中水分子的质量占比高达41%。这种水合盐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。

2. 太阳风注入的水：月壤中细粒部分的水主要来自太阳风注入。太阳风中的氢离子与月球表面的氧原子结合，形成水分子。这种形式的水含量较低，但分布广泛。

3. 矿物中的微量水分：月壤中的矿物如斜长石、橄榄石和辉石含有微量水分，虽然含量极低（0.0001%至0.02%），但为未来资源开发提供了线索。

月球水的发现对月球演化研究和资源开发具有重要意义：

• 月球演化研究：水是生命的基础保障之一，水在类地行星的地质演化中更是具有举足轻重的作用。月球大撞击成因理论认为，月球是在在太阳系形成早期，有一颗像火星般大小的天体（通常被称为“忒伊亚”或Theia）高速撞击了地球后形成的。月球上的岩石，‌特别是在月球表面形成的岩石主要是通过火山活动过程中的岩浆冷却凝固形成的，此次发现的矿物晶体其所处的地质年代已有含水的矿物形成，这对于了解月球岩浆活动和热演化等有着重要意义。

• 资源开发潜力：中国科学院宁波材料技术与工程研究所的研究团队发现，月壤中的钛铁矿富含氢，通过高温氧化还原反应可产生大量水。1克月壤可产生51至76毫克水，1吨月壤可产生约51至76千克水，相当于100多瓶500毫升矿泉水，基本满足50人一天的饮水需求。这一发现为未来月球基地的水资源供应提供了可行方案。

• 深空探测支持：月球水不仅可以直接作为饮用水源，还可以分解为氢气和氧气，用于制造火箭燃料和提供生命支持系统所需的氧气。这将大大降低未来深空探测任务的成本和复杂性。

基于嫦娥五号的发现，科学家们提出了月球水资源原位开采与利用策略：

• 太阳能加热法：通过凹面镜聚焦太阳光加热月壤至熔融状态，使水以水蒸气形式释放出来。这一方法简单高效，适合在月球表面实施。

• 月球基地建设：稳定的水合盐资源为月球基地的长期运营提供了可能。未来，月球基地不仅可以作为深空探测的中转站，还可以开展更多科学研究和资源开发活动。

• 人类驻留前景：虽然目前还无法直接在月球上种植作物，但月球水的发现为未来建立可持续的月球生态系统奠定了基础。随着技术进步，人类在月球上长期驻留的梦想正逐渐变为现实。

嫦娥五号任务带回的月壤样品研究不仅揭示了月球水资源的新线索，更为人类探索宇宙、拓展生存空间提供了新的希望。这一突破性成果再次证明了中国在深空探测领域的领先地位，同时也激发了全球对月球水资源的广泛关注和研究热情。