科技界近日迎来了一项利用中国嫦娥五号月球探测任务带回样本的创新突破。据科技媒体newscientist报道,香港中文大学(深圳)理工学院的王璐博士团队,成功设计了一种太阳能装置,该装置能够在月球上高效制造出水、氧气及燃料。
长久以来,天文学家普遍认为月球矿物中蕴藏着丰富的水资源。然而,以往从月球土壤(月壤)中提取这些资源的传统方法不仅步骤繁琐,而且能耗巨大,这对于未来月球殖民地的长期自给自足构成了严峻挑战。
王璐博士及其同事的研究,巧妙地利用了嫦娥五号采集的月球样本,并与模拟的地球岩石样本进行对比实验。他们发明了一种太阳能反应器,这一创新装置大大简化了月球资源提取的过程。在反应器内部,太阳光与热量首先作用于月球土壤,从中提取出水分。随后,这些土壤作为催化剂,进一步促进了二氧化碳与水的化学反应,生成了一氧化碳、氧气和氢气,这些气体均可用作燃料。
王璐博士特别指出,月球土壤中的钛铁矿化合物在这一过程中起到了至关重要的作用,它是实现高效催化反应的关键成分。这一发现不仅深化了对月球矿物特性的理解,更为未来的月球资源开发开辟了新的途径。
澳大利亚悉尼大学的Haihui Joy Jiang教授(未参与此次研究)对这一创新成果给予了高度评价,认为这种化学反应机制既有趣又实用,对于月球上关键资源的自给自足具有潜在的重大意义。
尽管取得了这一重要进展,王璐博士也坦诚地指出,月球的极端环境,如剧烈的温度波动、超高真空状态、强烈的太阳辐射以及低重力条件,都为将这一技术应用于实际生产带来了巨大困难。确保能够为月球殖民地持续提供足够的水、氧气和燃料,仍是一项长期且艰巨的任务。