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古东谈主以为月亮上住着至人，哪里有着用之不断用之不断的可贵资源。嫦娥奔月、玉兔捣药、吴刚伐桂……这些据说无不寄予了东谈主们对月亮的好意思好向往。

月球（图源：《学问即是力量》杂志）

如今，这些绚丽的据说正渐渐变为执行——嫦娥号探伤器也曾先后6次飞抵月球。其中，嫦娥五号和六号，共带回约3.7千克月球“土特产”——月壤。那么，科学家在月壤中发现了哪些特殊的资源呢？

清洁动力

—氦-3

科学家在月壤中发现的最垂死的资源当属氦-3。氦-3是元素周期表中第二个元素氦的一种同位素。它当作一种清洁核聚变动力，在动力、国防安全和科学征询等范畴具有垂死应用价值。

氦样子元素周期表（图源：千库网）

当作一种可控核聚变燃料，氦-3核聚变产生的能量是开采所需的250倍，是铀-235裂变反映的12.5倍，是煤炭的上百万倍。

100吨氦-3核聚变产生的能量即可供群众使用1年，且氦-3核聚变流程无中子二次放射危急，愈加清洁和可控。

另外，氦-3是得回极低温环境的重要制冷剂，是超导、量子计算、拓扑绝缘体等前沿征询范畴必需的物资。关联词，地球上氦-3储量惟有0.5吨傍边，远远无法知足现存需求。

到月球去找氦-3

征询标明，由于太阳风辐照，月球泥土中储存了多数的氦。之前有不雅点以为，氦原子被保存在晶体残障或固溶体（材料科学中的一个基本想法，举例钢即是一种铁和碳的固溶体）中，索取需要高慈祥永劫期扩散，相称贫困。

近期，中国科学家在月壤钛铁矿名义玻璃层中，发现了一种以气泡样子储存的氦-3资源。这一发现为月球氦-3的开采和哄骗开辟了新的前程。

钛铁矿名义玻璃层拿获并保存了多数氦-3气泡

（图源：《学问即是力量》杂志）

以气泡样子储存的氦-3资源疏漏占一谈氦-3资源的1/10～1/4，总量有10万～26万吨，车震视频核聚变产生的电能不错供全东谈主类使用上千年。

与传统索取重要比较，这种气泡氦-3资源的索取更为平直和高效——可通过机械破灭的重要快速索取，因此具有极翻开采价值。

稀缺的水资源

月球上第二个垂死的资源即是水。水是开采月球科研站及改日月球星际旅行、保险东谈主类糊口的重要资源。

关联词，好意思国阿波罗号、苏联月球号和中国嫦娥号探月任务前期征询成果王人标明，月球由于处在高真空环境，莫得大气层，名义水分险些一谈蒸发；只在月球南极和北极，以及长年暗影区可能存在天然态的冰。

科研东谈主员对带回的月壤进行征询，成果标明，月壤玻璃、斜长石、橄榄石和辉石等多种月壤矿物中含有少许水。

嫦娥五号带回的月壤相片，布景为月壤矿物颗粒的光学显微镜相片（图源：《学问即是力量》杂志）

但这些矿物中的含水量仅在0.0001%～0.02%之间，难以在月球原位（平直在盘算天体上，哄骗其原土资源进行物资和动力的索取、加工和哄骗的流程，而无需从地球运载多数的补给物资）索取哄骗。因此，征询探伤新的月球水资源格外开采战略，一直是探月工程的要紧任务。

用月壤坐褥水

近日，中国科学家建议了一种基于月壤含铁矿物与内源氢反映，坐褥水的新战略，为改日月球科研站及空间站的开采，提供了一种全新的获汲水资源的重要。

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中国科学家建议的在月球原位坐褥水的战略暗示图（图源：《学问即是力量》杂志）

由于太阳风上亿年的恒久辐照，月壤矿物中收藏了多数氢。科研东谈主员分析了月壤中5种主要矿物（钛铁矿、斜长石、辉石、橄榄石、玻璃）的氢含量后发现，钛铁矿（FeTiO3）由于具有特殊的亚纳米孔谈，其含氢量最高，每个矿物分子疏漏含有4～6个氢原子，其次是斜长石和月壤玻璃，钛铁矿的含氢量疏漏是斜长石的3.5～4倍，是月壤玻璃的10倍。

一颗神似康乃馨的月壤钛铁矿颗粒：绿色部分为钛铁矿，红色部分为胶结质玻璃物资（图源：《学问即是力量》杂志）

在加热至高温后，月壤钛铁矿中的氢与氧化亚铁发生氧化收复反映，同步生成多数单质铁和水蒸气气泡。而其他矿物要么含氢很少，要么含铁很少，无法生成铁单质和顺泡。

月壤在加热流程中，水蒸气气泡和单质铁的同期造成流程。（图源：《学问即是力量》杂志）

地球上的钛铁矿由于不含氢，加热后也不会生成单质铁和顺泡。这解释了月壤矿物中固溶的内源氢以及铁氧化物是产生水的重要。

天然内源氢与铁矿石在高温反映产生了水蒸气，但由于水蒸气气泡被拘谨在矿物颗粒中，无法开释出来。科研团队将月壤加热至溶化，发现水蒸气逸出后，月壤分量减少了6.4%。同期，熔融月壤析出多数单质铁，磁性测量成果标明，1克月壤疏漏生成了157毫克的铁。

左证氢与氧化铁（或氧化亚铁）反映方程式估算，157毫克铁可对应产生51～76毫克水，即产水量占月壤分量的5.1%～7.6%傍边，这与分量测量数据一致。据此估算，每吨月壤将不错产生约102～162瓶（每瓶500毫升）水，不错知足50东谈主一天的饮水需求。

在星辰大海的征程上，每一步探索王人承载着东谈主类对未知的渴慕和对改日的憧憬。中国科学家的不懈勤奋，正迟缓将月球变为东谈主类探索六合的又一垂死平台，开启一个充满无穷可能的新篇章。

撰文 | 王军强

职守裁剪 | 高琳、段阳阳

运营裁剪 | 段阳阳

质料审核 | 业蕾

❖ 著述着手：《学问即是力量》杂志

《月壤中的遗迹 从尘埃到动力的回荡》 ❖

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