月球的冰資源主要集中在極區(qū),,難以在全月面廣泛開采,。所以,通過化學(xué)反應(yīng)制造水,,特別是鈦鐵礦的加氫還原制水,逐漸成為最具可行性和通用性的月面原位水補給方案,。幾十年來,,美國航天局和歐洲空間局均進行過研究嘗試,分別對鈦鐵礦,、輝石,、橄欖石樣品、模擬月壤,、玻璃質(zhì)樣品和月壤樣品加氫還原制水,,再從生成的水電解制氧。不過,,這些方案中所用的氫均是外源性的,,依然需要從地球運輸。而我國科研團隊此次的新發(fā)現(xiàn)表明,,氫本身就存在于月壤內(nèi)部,,即可以利用“內(nèi)源性”氫,因此這一研究成果確屬極具革命性的重大突破,。
(4)月球水資源開采已提上日程
如今,,基于已有的月球水資源勘探和制備研究,世界各國科研機構(gòu)提出了月球水資源原位獲取的多種實施方案,。無論是提取現(xiàn)成的水分子還是化學(xué)合成,,都需要高溫?zé)嵩础T旅婢哂胸S富的太陽能資源,,各種方案均采用了凹面鏡或菲涅爾透鏡匯聚太陽光的方式,,來實現(xiàn)這一熱源。在機械設(shè)備上,,還有密閉帳篷,、傳送帶式、鉆桿式,、旋耕式等多種月壤采集方案,。
未來,月球科研站的選址緯度會成為選擇采水技術(shù)的主要依據(jù),。比如,,在緯度較高的月球兩極地區(qū),永久陰影區(qū)分布較廣,,冰資源相對豐富,,可優(yōu)先發(fā)展冰資源提取的技術(shù)手段,。在難以找到永久陰影區(qū)的中低緯度地區(qū),陽光和太陽風(fēng)更為強烈,,則更適合發(fā)展月壤氫還原制水技術(shù),,以解決月面長期駐留的水資源補給需求。
月壤的原位開采,、運輸和礦物富集是月面原位水資源獲取規(guī)?;瘧?yīng)用的重要基礎(chǔ)。而極區(qū)含冰月壤的高效鉆取及運輸,,還有待進一步探索高效的技術(shù)方法和充分實驗,。此外,鈦鐵礦作為月壤氫還原制水的主要原材料,,其采礦分選技術(shù)難題尚需突破,。