嫦娥五号新发现：月壤能制造火箭燃料，还能产生氧气？

2020年底，嫦娥五号作为我国首个实施无人月面取样的探测器，成功地从月球带回了1731克月壤和月岩。

随后这批月壤进行了多次分发，我国的40多个科研院校和研究所都拿到了样本，凭着对月壤的研究，科学家先后在国内外发表了多篇论文，引爆了月球的研究热潮，不仅进一步揭示了月球的演化史，还发现了月球上蕴含的大量宝贵资源。

近日

我国南京大学的姚颖方教授带领的科研团队在国际权威科学期刊《焦耳》上发布了月壤的新发现：月壤中含有丰富的钛和铁，它们可以作为燃料的催化剂，在阳光和二氧化碳的作用下，就能制造火箭的燃料和氧气。

也就是说，月球未来可以作为宇宙飞船的能源补给基地，帮助人类建立一个既能生命支撑也能发射航天器的中继站，星辰大海将从月球开始启程。

月球作为地球唯一的天然卫星，从地球诞生之处就围绕在左右，影响着地球的海洋潮汐和自转倾角，和地球以及地球上的生命息息相关。所以要研究地球的演化和未来，一定绕不开研究月球的起源和历史。

而要对月球有逐步深入的了解，最好的办法就是从月球取回月壤和月岩样本，带回地球在专业的实验室进行一系列分析研究。

尽管月球是离地球最近的一颗行星，但到过月球的人依然凤毛麟角，半个多世纪前，美国在美苏冷战的背景下，为了自证实力，不惜耗费巨大成本实施了阿波罗载人登月计划，先后六次成功登陆月球，十二名宇航员踏上了外星世界。

每次登月宇航员都会出舱在月表捡一些月壤装在口袋里带回地球，尤其是最后一次载人登月任务，阿波罗十七号的宇航员一次就带回了110公斤的样本，整个阿波罗计划下来，宇航员带回的月球样本总重达到了381公斤。

随后几年，美国给世界上许多国家赠予了月球样品，我国也在1978年收到了样本。只不过这个月壤样本的重量只有1克，要拿放大镜才能看得清，中科院欧阳自远院士带领他的团队对月壤做了一系列研究，发表了十几篇论文，分析出了其中36中化学元素的含量，甚至连这些月壤在月球哪个地方取样的都准确的分析了出来。

但要深入了解月球的起源和演化，寻找月球潜藏的丰富矿产能源，1克月壤还是太少了。经过数十年的厚积薄发，我国终于在2020年发射了嫦娥五号无人探测器。

它在月球正面西侧的风暴洋成功着陆，这是一片由远古火山喷发形成的玄武岩月海，两天后，嫦娥五号携带1.731公斤样品返回了地球。

目前嫦娥五号的第四次分发正在进行

科研院校对月壤仍然在如火如荼的研究。除了复原月球的演化史外，还有另一个重要的任务：寻找月壤和月岩中蕴含的能源。

邹志刚院士、姚颖方教授团队与中国科学技术大学合作，采用了机器学习等方法，对月壤材料结构进行了多次分析，最终明确这批月壤的主要晶体成分大约有24种。

并从光伏电解、 光催化和光热催化三个方面对月壤的人工合成性能进行评估，发现其中的 钛铁矿、氧化钛、羟基磷灰石等多达八种的铁基化合物都可以作为人工光合成的优良催化剂。

基于以上发现，研究人员还针对月球环境，提出了在月球上实现人工光合成的具体步骤与策略：月球上的夜间气温极低，可以达到零下173摄氏度，这时就可以通过凝结，把人类呼出的二氧化碳从空气中直接分离。

月表的月壤就可以作为水分解的电催化剂和二氧化碳的光热催化剂，把呼出的废气和月表开采的水资源转化为氧气和氢以及甲烷。

虽然月球和地球很近，但环境却是天壤之别

月球上没有大气层和液态水，月壤中也不存在有机养分，不能种植蔬菜和粮食，但在月球上建立科研基地，实现长期驻人是未来的大势所趋，所以人类在月球上如何完善保障系统是必须攻克的难题之一，氧气和水就是其中的关键因素。

所以说本次发现有着重大的现实意义，它为在月球的极端环境下建立原位资源利用系统提供了潜在方案，不需要从地球上运输资源，只需要月球上的太阳能、水和月壤，就有可能实现零能耗的地外生命保障系统。

同时月球的引力只有地球的六分之一，从月球起飞耗费的燃料更少，且月球上还能大量制造燃料，所以月球在未来一定会是深空探测的跳板，让人类前往更远处的星辰大海。