月球基地不再遥远

□ 张凯

9月9日，我国宣布在月球样品研究中发现了“嫦娥石”，这也是在月球上发现的第六种新矿物。其实，近年来月壤研究已经带给人们很多惊喜，比如出乎预料的水资源，还有氦-3等新能源更简易的提取方法，另有月壤特殊的建筑用途等。随着相关成果不断涌现，助力人类飞向月球的航天技术也取得进展，足以让人们对未来建设月球基地、开发月球的前景充满期待。

2020年12月17日，嫦娥五号返回器携带1731克月球“土特产”返回地球，给我们提供了了解月球更多信息的良机。目前科研人员已在岩浆分异、太空风化、生物能转化等方面取得了一系列成果，初步了解到月球样品的形貌及矿物组成。这次发现的“嫦娥石”就是科研人员取得的重要成果。

“嫦娥石”是漂亮的柱状透明晶体，作为磷酸盐矿物，存在于月球玄武岩颗粒中，伴生有铁橄榄石、钛铁矿、陨硫铁等。而月壤研究是典型的前沿基础科学研究，能带动一系列相关科学技术进步，这次发现“嫦娥石”的高新技术手段就值得关注。

据悉，X射线透过矿物晶体时，与晶体内规则排列的原子相遇，发生散射，进而显示出了与晶体结构相对应的特有衍射现象。科研人员据此从14万个月球样品颗粒中分离出1个约10微米大小的单晶颗粒，并成功解析其结构。毫无疑问，类似技术手段将助力科研人员进一步深入研究月球成分，有望建构起月球演化历史模型，总结出月球环境变化规律，善加利用。

前不久，我国科研人员首次成功在月壤样品中获得了未来核聚变能源资源氦-3的含量和提取参数。这为我国后续进行月球氦-3 资源分布遥感侦测、估算资源总量乃至未来开发都提供了宝贵的基础科学数据。

要知道，氦-3作为未来可控核聚变的燃料，预计产生的能量是铀-235核裂变的10倍以上。从理论上讲，100吨氦-3核聚变所贡献的能量可供全人类使用1年。另外，氦-3有助于构建极低温环境，超导、量子计算机等前沿科研也将受益匪浅。

随着我国科研人员对月壤的研究逐渐深入，常温下利用钛铁矿颗粒筛选、提取氦-3，已经有了比较可行的新思路。

人类想要在月球上长期生存，最大的挑战就是获取足够的持续维持生命活动的水和氧气。传统观点对这方面比较悲观，但近年来科研人员似乎发现了更多的可能。

嫦娥五号返回器携带的月壤、月岩样品中已经发现了水资源，尤其是矿物表层中存在大量的太阳风成因水。而月球南极的万米深坑中很可能存在历史悠久的水冰，因此包括我国在内的多国下一步探月计划已经瞄准月球南极。

如果找不到足够的月球天然水资源，也有其他“补救”方法：利用月壤中的含氧铁矿物，再用氢刺激还原反应，同样有望制得淡水，人类就能迈出在月球上生存的第一步了。接下来，利用核电池或太空太阳能发电站等供能，可促使月球水资源发生电解，得到氧气和重要的能源氢气，为建设月球基地、在月面正常工作生活打下基础。

人类对月球的探索仍是“初窥门径”，存在很多有待破解的秘密。但我们可以大胆畅想，随着科学研究不断证明开发地外空间的可行性，月球基地已越来越近，开发月球也不再遥远。