中國研發月壤提取水氧技術助力月球生存。

在中國的研究人員發現了一種讓月球更宜居的新方法。該團隊從月球土壤中提取水。他們用它來將二氧化碳轉化為氧氣和燃料。這個過程可以提高月球任務的效率。它還將降低成本。該技術利用陽光和月壤來生產必要的資源。

中國的研究人員表示，他們發現了一種讓月球更宜居的新方法。該團隊能夠從月球土壤中提取水，并將其轉化為氧氣和可用作燃料的化學物質。研究結果發表在 Cell Press 雜志 Joule 上。

將水送往月球的成本非常高。根據這項研究，僅將一加侖（3.78kg）水運送到太空就需要花費約 83,000 美元。每個宇航員每天大約需要 4 加侖。這使得長期的月球任務難以維持。

然而，該研究指出，任何已經實施的從月球表面提取水的策略都涉及多個“能源密集型”步驟，并且沒有分解燃料使用了多少二氧化碳。

該研究繼續說，月球的極端月球環境仍然使從陸地上收集更多的氧氣和水變得具有挑戰性，因為需要應對“劇烈的溫度波動”、輻射和低重力。

新技術將利用月球自身的土壤和陽光來生產必要的資源，從而解決這個問題。

中國宇航員已證明，這一過程可在太空高效運行，直接利用太陽能作為動力源。

這一突破不僅能夠回收宇航員呼出的二氧化碳來產生氧氣，還能促進燃料的生產，而無需將其從地球運輸出去。

在太空中生產這些資源的能力對于未來月球殖民地和星際任務的自給自足至關重要。

-它將如何運作？-

科學家們創造了一個利用陽光加熱月球土壤并釋放水分的系統。然后，這些水用于將宇航員呼出的氣體 CO? 分解成一氧化碳和氫氣。然后，這些氣體可用于制造燃料和氧氣。這個過程使用了一種稱為光熱催化的技術，該技術將陽光轉化為熱量來驅動化學反應。

挑戰

雖然實驗室結果很有希望，但在月球上的實際使用將要困難得多。月球表面會經歷極端溫度、強輻射和低重力，這可能會影響系統在實驗室外的運行情況。

此外，月球土壤在各地都不一樣，宇航員產生的二氧化碳量可能不足以滿足對燃料和氧氣的所有需求。

研究人員表示，需要做更多的工作來提高該技術的性能并使其在太空任務中實用。

前往月球基地？

多年來，航天機構一直在討論在月球上建立基地，以支持深入太空的任務。這一突破可能會使這一目標更近一步。但是，在人類能夠在月球上生活和工作之前，科學家們需要克服一些技術和環境挑戰。

光合作用與電解

到目前為止，電解一直是太空中利用水產生氧氣的主要技術。然而，新的人工光合作用系統有幾個關鍵優勢：

1. 能源效率更高：直接利用太陽能，而不是依靠太陽能電池板產生的電力。
2. 操作簡單：在環境溫度和壓力下操作，減少了對復雜調節系統的需求。
3. 多功能性它不僅可以產生氧氣，還可以產生可用作燃料的碳氫化合物，這對于深度探索任務來說是一個至關重要的優勢。
4. 可持續性：回收宇航員產生的二氧化碳，創建一個自我維持的生命支持系統。

中國之所以押注這項技術，是因為它能為月球、火星及更遠太空的長期任務提供更高效、適應性更強的生命支持系統。雖然電解技術在某些情況下仍將發揮作用，但人工光合作用或將成為太空探索的標桿。

月球和火星探索：太空光合作用的未來

這項技術的成功為長期探索開辟了新的可能性。中國雄心勃勃地計劃在未來十年建立月球基地，而現場生產氧氣和燃料的能力將是實現這一目標的關鍵。

未來應用

• 月球和火星基地的氧氣和燃料供應，減少對地球發射的依賴。
• 在深空中執行長期任務，機組人員能夠將自己的資源回收利用，形成一個自給自足的生命支持系統。
• 使用可重復使用的航天器進行行星際探索，使用在太空中產生的燃料而不是從我們的星球帶入的燃料。

如果這項技術持續發展，它將成為人類太空探索的基石。最終目標是在地球外建立自給自足的棲息地，讓宇航員能夠在那里生活和工作，而無需持續依賴來自地球的補給。

這一突破使中國在新的太空競賽中占據了有利地位。美國和NASA專注于自動駕駛汽車和SpaceX等私人合作伙伴的探索，而中國則選擇了自主研發戰略，將科學進步與強有力的國家投入相結合。

天宮空間站上的中國宇航員實現了一項前所未有的里程碑：太空人工光合作用。

作為神舟十九號任務的一部分，他們成功將二氧化碳和水轉化為氧氣和火箭燃料成分，且僅利用太陽能。這一突破標志著可持續太空探索的轉折點，減少了對陸地資源的依賴，并為未來的月球基地和長期任務鋪平了道路。鑒于中國在未來幾十年大力投資月球和火星殖民計劃，在太空中就地生產氧氣和燃料的能力可能會改變太空競賽的格局。

太空人工光合作用是一項有望徹底改變星際探索的技術。與傳統的生命支持系統不同，這項技術不需要大型基礎設施或高壓或高溫來運行，因此非常適合微重力環境。受植物自然光合作用的啟發，它利用半導體催化劑將二氧化碳和水轉化為氧氣和碳氫化合物，例如乙烯——制造火箭燃料的關鍵化合物。

下一個挑戰是擴大這項技術的規模，使其能夠應用于更大規模的任務。如果人工光合作用成為在太空中生產氧氣和燃料的可行解決方案，它將永遠改變我們探索宇宙的方式。

現在的問題不是人類是否能夠在月球或火星上建立基地，而是何時實現以及由誰來引領。