在人类探索宇宙的征程中，如何在远离地球的深空环境中实现长期生存，始终是科学家们攻克的核心课题。其中，呼吸用氧气的持续供应被视为关键技术瓶颈，尤其在月球、火星等极端环境下，依赖地球补给既不现实也不经济。近期，一项名为碳热还原演示（CaRD）的创新项目进入公众视野，其核心目标是通过模拟月壤直接制取氧气，为未来月球基地建设提供关键技术支撑。
该项目团队研发的太阳能聚光器成为技术突破的关键。该装置通过高精度聚焦太阳光，将模拟月壤中的铁、钛等金属氧化物加热至极高温度，触发化学反应释放氧气。实验数据显示，单次处理可提取月壤中约20%的氧气成分，且整个过程无需消耗地球运输的化学试剂，仅依赖太阳能驱动。这一特性使其特别适合部署在月球南极等光照充足但资源匮乏的极端环境。
传统太空任务中，氧气供应高度依赖携带式储罐或电解水装置，但前者存在容量限制，后者则需消耗大量水资源。CaRD项目的创新之处在于直接利用月球本土资源，通过"就地取材"模式构建闭环生态系统。据测算，每吨月壤可提取约300公斤氧气，足以满足一名航天员半年的呼吸需求。这种技术若实现规模化应用，将彻底改变人类深空生存的能源供给模式。
目前，该技术已进入地面模拟测试阶段，研究人员在真空环境中复现月球昼夜温差、低重力等极端条件，验证设备运行的稳定性。尽管从实验室到实际应用仍需突破材料耐久性、反应效率优化等挑战，但国际航天界普遍认为，这种基于原位资源利用（ISRU）的技术路线，将成为未来月球基地建设的核心支撑技术之一。随着2030年前载人登月计划的推进，相关技术验证有望加速落地，为人类建立首个地外永久定居点铺平道路。
