【月球表层物质的氧含量足够80亿人呼吸】
北京时间11月12日消息 ， 随着太空探索不断发展 ， 近年来针对空间资源有效利用的投资逐渐加大 。 其中 ， 寻找在月球上制造氧气的最佳方法成了人们的一大关注点 。 今年十月 ， 澳大利亚航空局与NASA签订了一项协议 ， 计划在NASA的“阿尔忒弥斯计划”中 ， 将一台澳大利亚制造的月球车送上月球 ， 收集可在月球上制造氧气的月岩 。
月球虽有大气层 ， 但极其稀薄 ， 主要由氢气、氖气和氩气构成 ， 无法维持人类等依赖氧气的哺乳动物生存 。
话虽如此 ， 月球上的氧含量其实很高 ， 只是并非以气态形式存在而已 。 这些氧被禁锢在月壤中（即月球表面的岩石和尘埃层） 。 如果能将这些氧从月壤中提取出来 ， 是不是就能在月球上为人类的生存提供支持了呢？
氧气存在的范围
地球上许多矿物质都含氧 。 而且月球上的岩石与地球上几乎完全相同 ， 只不过来自陨石的物质也许稍多一些 。
月球表面的矿物质主要包括硅、铝、铁和锰的氧化物 。 这些矿物质全都含氧 ， 但无法被我们的肺吸收利用 。
在月球上 ， 这些矿物质以岩石、尘埃、砂砾和石块等形式存在 。 有些人将月球的表层物质称作“月壤” ， 但这个词其实并不准确 。 因为地球上的土壤是一种十分神奇的物质 ， 是多种微生物数亿年来辛勤工作的产物 。 虽然地球的土壤与月壤有着相同的起源 ， 但由于这一点区别 ， 如今地球的土壤中拥有许多原本并不存在的矿物质 ， 而月壤则与最初的成分相差无几 。
投一产二
月壤中的氧成分约为45% ， 但这些氧与上面提到的矿物质紧密结合在一起 ， 若想将其分开 ， 我们必须提供能量才行 。
如果你知道电解是怎么一回事的话 ， 对这一过程应该并不陌生 。 电解在地球上常用于制造业中 ， 比如铝的生产 。 借助电极让电流从液态氧化铝中通过 ， 便可将铝与氧分开 。 这里氧气是副产品 。 但在月球上 ， 氧气才是主要产品 ， 铝（或其它金属）则成为了副产品 。
这个生产过程虽然简单直接 ， 但存在一大缺陷——能耗很高 。 要想让反应持续进行下去 ， 需要由太阳能、或月球上可以获取的其它能源支持 。
不仅如此 ， 从月壤中提取氧气还要用到大量工业设备 。 我们首先要将固态的金属氧化物转化为液态 ， 要么是通过加热 ， 要么是通过加热+溶剂/电解液来实现 。 在地球上做到这一点并不难 ， 但要将这些设备转移到月球上 ， 还要产生足够的能量维持设备运行 ， 就是一项无比艰巨的挑战了 。
今年年初 ， 比利时初创公司Space Applications Services宣布自己正在打造三台用于改进电解制氧技术的实验性反应器 。 他们希望在2025年前将这套技术送上月球 ， 成为欧空局ISRU（原地资源利用）项目的一部分 。
月球可以提供多少氧气？
话已至此 ， 如果我们真的能设法将氧气提取出来 ， 那么月球能为我们提供多少氧气呢？其实还挺多的 。
如果不考虑那些与月球深处岩石结合的氧 ， 只考虑月球表面容易获取的月壤 ， 我们可以推算出一些数字 。 平均每立方月壤中含有1.4吨矿物质 ， 其中包括约630千克的氧 。 NASA指出 ， 人类每天需要吸入800克氧气才能存活 。 因此630千克足够一个人吸上至少两年 。
假设月壤的平均深度为10米 ， 并且其中所有的氧都能被提取出来 ， 这些氧气将足够地球上的80亿人使用10万年左右 。 当然 ， 具体情况还要取决于我们提取和使用这些氧气的效率 ， 但无论如何 ， 这都是一个惊人的数字 。
不过话说回来 ， 我们在地球上过得还是很舒服的 。 我们应当尽一切可能保护这颗蓝色星球 ， 特别是地球上的土壤 ， 因为所有地球生命都离不开它们的庇护 。
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