嫦娥5號(hào)月壤樣品
(3)“加氫還原制水”漸成主流可行方案
在這次中國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)新的月壤制水方法之前,,關(guān)于月球的水研究已在世界范圍內(nèi)開(kāi)展多年,也取得了一些不俗的成果,。目前,,科學(xué)界對(duì)于月球原位取水主要形成了兩種思路:一是找到現(xiàn)成水分子,就地提取,,水分子可以是冰的形式,,也可以是含水礦物的形式;二是通過(guò)化學(xué)方式,,設(shè)法使氫和月壤中的氧化物反應(yīng),,制造出水。
在尋找冰或水合礦物的方向上,,一些國(guó)家將目光投向月球兩極,,那里存在較大面積的永久陰影區(qū),恒久的嚴(yán)寒能夠把豐富的水分子以冰的形式束縛在月壤中,。1998年,,美國(guó)航天局發(fā)射了月球勘探者號(hào),它攜帶的中子光譜儀在月球極區(qū)探測(cè)到大量氫富集的數(shù)據(jù),,只是無(wú)法確定是冰還是礦物中的結(jié)晶水或羥基(氫氧基),;2008年,印度發(fā)射的月船1號(hào)搭載的月球礦物繪圖儀在月球兩極發(fā)現(xiàn)了羥基或礦物水,,到了2018年,,研究人員又利用其光譜歷史數(shù)據(jù),最終確認(rèn)極區(qū)的永久陰影區(qū)內(nèi)存在冰資源,;2009年,,美國(guó)航天局發(fā)射的月球環(huán)形山觀測(cè)與遙感衛(wèi)星撞擊了月球南極凱布斯環(huán)形山的永久陰影區(qū),一同前往的月球勘測(cè)軌道飛行器在近紅外波段觀測(cè)到水的吸收光譜,,在紫外波段觀測(cè)到羥基的發(fā)射譜線,。
然而,最具說(shuō)服力的終極證據(jù)還得是在月壤中直接發(fā)現(xiàn)水,。從早期美國(guó)阿波羅任務(wù)采集的月壤中,,人們沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何含水礦物,一度讓科學(xué)界認(rèn)為月球是干燥的荒漠。時(shí)隔半個(gè)世紀(jì),,2024年7月,,我國(guó)科研人員通過(guò)單晶衍射和化學(xué)分析,從嫦娥五號(hào)月壤樣品的玄武巖中發(fā)現(xiàn)了一種富含水分子的新型礦物晶體——六水氯化鎂銨,,水分子的質(zhì)量占該礦物總質(zhì)量的41%,。這是人類(lèi)首次在月壤中直接發(fā)現(xiàn)水分子,并揭示了水分子和銨在月球上的真實(shí)存在形式,。