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(bǔ)給方案。幾十年來,,美國航天局和歐洲空間局均進(jìn)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(yùn)輸,。而我國科研團(tuán)隊(duì)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(jī)構(gòu)提出了月球水資源原位獲取的多種實(shí)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?。月面具有豐富的太陽能資源,,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(shí)現(xiàn)這一熱源,。在機(jī)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(qiáng)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(bǔ)給需求,。
月壤的原位開采、運(yùn)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(yùn)輸,,還有待進(jìn)一步探索高效的技術(shù)方法和充分實(shí)驗(yàn)。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。