特 稿/月壤可製氧氣燃料 助力載人星際旅行

  嫦娥五號帶回的月球「土特產」,不斷產生新的科學成果。南京大學、香港中文大學(深圳)、中國科學技術大學的研究團隊2022年5月刊發於國際學術期刊《焦耳》的文章稱,團隊在詳細分析嫦五月球樣本的元素和礦物結構後,發現月壤含有一些活性化合物,它們可以作為催化劑,借助太陽光,以地外人工光合成技術將人類呼出的廢氣、月球表面開採的水資源轉化為氧氣和燃料,希望為實現「零能耗」的月球生命保障系統奠定物質基礎,從而支持月球基地建設以至載人星際旅行。

  基於前述研究,研究團隊提出在月球表面潛在的利用月壤實現地外生存的方案:利用月球夜間約-173℃的極低溫度,將二氧化碳從人類呼吸的空氣中凝結分離,然後利用太陽光,將嫦娥五號月壤作為水分解的電催化劑和二氧化碳加氫的光熱催化劑,把人類呼出的廢氣、月球表面開採的水資源等轉化為氧氣、氫氣、甲烷和甲醇。

  南京大學教授姚穎方表示,利用地外人工光合成技術,也許只需要月球上的太陽能、水和月壤,便能產生氧氣和碳氫化合物,該技術還可以借助於月球表面的溫度環境,實現低能耗和高效能量轉換。這為建立適應月球極端環境的原位資源利用系統提供了潛在方案。研究團隊表示,力爭將該系統搭載到中國探月計劃的飛船中。月壤或月壤提取成分如果能作為月球上的人工光合成催化劑,可以大大降低航天器的載荷和成本,也許將來在月球上就可以就地取材,為航天員提供生命支持,並製備燃料。