科技界近日迎來了一項利用中國嫦娥五號月球探測任務帶回樣本的創新突破。據科技媒體newscientist報道,香港中文大學(深圳)理工學院的王璐博士團隊,成功設計了一種太陽能裝置,該裝置能夠在月球上高效制造出水、氧氣及燃料。
長久以來,天文學家普遍認為月球礦物中蘊藏著豐富的水資源。然而,以往從月球土壤(月壤)中提取這些資源的傳統方法不僅步驟繁瑣,而且能耗巨大,這對于未來月球殖民地的長期自給自足構成了嚴峻挑戰。
王璐博士及其同事的研究,巧妙地利用了嫦娥五號采集的月球樣本,并與模擬的地球巖石樣本進行對比實驗。他們發明了一種太陽能反應器,這一創新裝置大大簡化了月球資源提取的過程。在反應器內部,太陽光與熱量首先作用于月球土壤,從中提取出水分。隨后,這些土壤作為催化劑,進一步促進了二氧化碳與水的化學反應,生成了一氧化碳、氧氣和氫氣,這些氣體均可用作燃料。
王璐博士特別指出,月球土壤中的鈦鐵礦化合物在這一過程中起到了至關重要的作用,它是實現高效催化反應的關鍵成分。這一發現不僅深化了對月球礦物特性的理解,更為未來的月球資源開發開辟了新的途徑。
澳大利亞悉尼大學的Haihui Joy Jiang教授(未參與此次研究)對這一創新成果給予了高度評價,認為這種化學反應機制既有趣又實用,對于月球上關鍵資源的自給自足具有潛在的重大意義。
盡管取得了這一重要進展,王璐博士也坦誠地指出,月球的極端環境,如劇烈的溫度波動、超高真空狀態、強烈的太陽輻射以及低重力條件,都為將這一技術應用于實際生產帶來了巨大困難。確保能夠為月球殖民地持續提供足夠的水、氧氣和燃料,仍是一項長期且艱巨的任務。