用1噸的月球土壤造水,可以供50個人喝一天。
據了解,我國嫦娥五號月壤研究的這項新成果,是由中國科學院寧波材料所的科研團隊發現的。
團隊里的專家透露,他們爭取在2030年前后發送科研裝置,在月球上實地開展造水實驗。
8月23日上午,在寧波材料所的月壤物性研究實驗室里,手套箱內還存放著此前實驗留下來的灰黑色月球土壤樣品。
2021年,作為浙江唯一拿到嫦娥五號月壤的科研單位,寧波材料所開始在月壤中尋找水的蹤跡。在2022年的一次實驗中,寧波材料所博士生陳霄發現,月壤在加熱后會同時產生水氣泡和鐵單質顆粒。
他說:“那一次實驗看到了很多氣泡的生成,不知道是啥,因為超出了我的認知范圍。我們也去做了電子能量損失譜,看到它在8個多電子伏特有一個對應的峰,然后就知道這里面是水。”
科研人員進一步研究發現,月壤礦物由于太陽風億萬年的輻照,儲存了大量氫。在加熱到高溫后,氫與礦物中的鐵氧化物會發生氧化還原反應生成水。
寧波材料所研究員王軍強說:“水包括兩種元素,有氫、有氧。像月球的礦物都是氧化物,氧化鐵、氧化亞鐵、氧化鎂……所以它的氧很多。太陽風里90%以上都是氫的離子,輻照月壤之后,就會被月壤的礦物捕獲下來,一反應就可以得到水了。不過這還不夠,我們還得把月壤加熱到熔化,需要加熱到1000度以上,一些水蒸氣的泡泡就會融合到一起形成更大的泡泡,釋放出來。”
王軍強說,他們在反復實驗后確認,1克月壤大約可以產生51到76毫克水,“所以推算一下的話,1噸月壤就能生成50多千克。這個水,相當于100多瓶500毫升的瓶裝水,差不多能夠滿足50個人一天的飲用量。”
月壤要通過加熱的方式才能產生水,但是,在月球上加熱的能源從何而來呢?需要從地球上運過去嗎?對此,寧波材料所的科研團隊提出,可以用凹面鏡聚焦太陽光加熱月壤,就地生產飲用水,不久的將來,人類探月就不用再從地球上專門帶水了。
王軍強說:“這個凹面鏡我們可以在地球上做好,到了月球上就把它打開,起到一個相當于太陽能加熱的作用。國家應該是在2030年前后會發射嫦娥八號,我們爭取趕上嫦娥八號,能夠發送一個設備上去,做一些驗證性的實驗。”
目前,科研團隊正在對驗證方案和裝置進行設計研發。
專家表示,如果能在月球上成功制備出大量的水,將為人類未來的月球和深空探索活動提供多方面的支撐。
或許有朝一日
我們真的能在
月球上生活、種菜
能看到一個綠色的月亮
大家準備種點什么菜?
來源: 浙江之聲