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月球是距離人類最近的自然天體，在38萬公里之外它已經(jīng)陪伴地球四十多億年，人類對這個(gè)“鄰居”的研究可以發(fā)現(xiàn)很多太陽系內(nèi)的秘密，當(dāng)然也包括地球的演化之謎。

目前為止只有三個(gè)國家在月球上采集過樣本，其中美國的阿波羅載人登月計(jì)劃，在1969年-1972年成功了6次載人登月任務(wù)，一共有12位宇航員登上月球表面，共帶回380公斤左右的月壤和月巖樣本。

蘇聯(lián)的月球16號、月球20號和月球24號三次無人探月，在月球上一共取回了301克月球樣本。我國的嫦娥五號探測器，在月球上一共采集了1731克月球樣本。

人類一共進(jìn)行了10次月球采集樣本，其中美國6次、蘇聯(lián)3次以及中國1次，均是在不同區(qū)域采集的。此前NASA局長尼爾森就再次發(fā)表奇葩的言論，稱中國應(yīng)該參考阿波羅計(jì)劃一樣，向國際上共享嫦娥五號的月球樣本。

雖然都是月球樣本，但是也有一定的差異性，不同的研究方法、研究方向也會(huì)有不同的研究成果，這也是NASA一直想要獲得嫦娥五號月球樣本的原因。

近日，由南京大學(xué)、香港中文大學(xué)（深圳）、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)刊發(fā)在國際知名期刊《焦耳》（Joule）上的一篇研究論文引發(fā)大家討論，中國嫦娥五號月球樣本有了新的發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家在月壤中發(fā)現(xiàn)更多的活性化合物，它們作為催化劑在陽光輔助下，把水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為氧氣、氫氣和甲烷、甲醇。

人類想要星際航行想要殖民月球，最重要的是什么？

其實(shí)答案很簡單，月球距離我們38萬公里，要想在月球上建立基地，必須要運(yùn)送生活物資和建造物資，因?yàn)槿祟愒谠虑蛏仙嫘枰鯕?、水，從月球上出發(fā)也需要火箭燃料。

現(xiàn)在，中國科學(xué)家這次的重大發(fā)現(xiàn)，一次性解決了這些問題。

在這里必須要提一下“地外人工光合成技術(shù)”，人類想要在地球之外進(jìn)行活動(dòng)，那么對原位資源的利用將非常重要。很好理解，那就是人類在哪里活動(dòng)就利用哪里的資源。例如可以利用航天器中大氣資源或地外天體資源，將其它天體上的水、二氧化碳等轉(zhuǎn)化為氧氣和燃料，實(shí)現(xiàn)生命的保障。

2021年南京大學(xué)獲得了1克的月壤樣本進(jìn)行研究，這次的研究成果僅用了其中的0.2克，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)這些來自月球表面非常年輕的玄武巖上的月壤，富含鐵和鈦的化合物，這些化合物在地外人工合成技術(shù)中是非常好的催化劑。

這就意味著可以借助把人類呼出的二氧化碳收集起來，同時(shí)開采月球表面的原位水資源，把這些資源利用太陽光轉(zhuǎn)化為氧氣和碳?xì)浠衔?，同時(shí)在催化劑的作用之下，這個(gè)轉(zhuǎn)換的效率會(huì)更高。

因此說這一次地發(fā)現(xiàn)非常重要，對于月球基地的建設(shè)推進(jìn)有積極的意義。

月球上的原位水資源存在，目前已近確定，在上個(gè)世紀(jì)蘇聯(lián)以及美國采集的月球樣本中就發(fā)現(xiàn)了水的存在，只不過含量都非常低。此前科學(xué)家通過對嫦娥五號月壤進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)月壤中含水量約為120ppm，月巖中含水量約180ppm，這是月球上有水的實(shí)錘。目前關(guān)于月球上水的來源有三種猜測：彗星撞擊月球帶來水；太陽風(fēng)給月球帶來水；月巖中本來就含有水。

當(dāng)然目前對于月球上的含水量是通過水分子和羥基的紅外信號折算出來的，尚沒有直接發(fā)現(xiàn)液態(tài)水或者水冰，因此我國后續(xù)的探月，例如嫦娥六號、嫦娥七號等也將去往月球南極尋找水。

如果在月球上找到水，那么在陽光的作用下借助于新發(fā)現(xiàn)的富含鐵鈦的化合物催化作用下，可以獲得氧氣和氫氣。而在二氧化碳的參與下，又可以獲得碳?xì)浠衔铮缂淄榧状嫉?，在月球上找到了水，又有取之不盡用之不竭的催化劑，那么最終將獲得氧氣和燃料，那么人類的月球基地或許就有了根基。

類似的“地外人工光合作用”不僅僅是在月球上可以應(yīng)用，未來人類在火星甚至是其它更遠(yuǎn)的天體上都可以應(yīng)用，這是一條可實(shí)現(xiàn)的技術(shù)思路，為人類地外探索活動(dòng)提供更多的可能性！

文/科學(xué)黑洞，圖片來源網(wǎng)絡(luò)侵刪。

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