研究人员还进一步对比了不同月球矿物中的含氢量,结果发现钛铁矿含氢量最高,其次是斜长石和月壤玻璃。钛铁矿的含氢量大约是斜长石的3.5倍、月壤玻璃的10倍。电子显微镜下的加热实验表明,和月壤钛铁矿同步生成的大量单质铁和水蒸气气泡不同,其他含铁月壤矿物只产生了少量单质铁和气泡,而地球上的同种矿物根本不会生成单质铁和气泡。这进一步证实了太阳风注入月壤矿物中的氢是产生水的关键。
当然,研究团队的发现并非全凭运气。如前所说,他们加热月壤时,原本期望看到氦的释放。可氦是气体,水蒸气也是气体,最后是什么让他们意识到“满屏气泡不是氦而是水蒸气”的呢?原因其实也很简单,之前研究人员已经了解到,氦气泡的产生位置集中在钛铁矿颗粒的非晶质表面,而此次的气泡是从非晶质表面到晶质内部均匀涌现的,二者大不同。因此,是科学知识的积淀给了研究人员一双敏锐的眼睛。
那么,使用这一方法,究竟能够制备多少水呢?实验室数据显示,在1000℃的高温下,1克月壤可以产生51毫克到76毫克的水。如果有相同成分的1吨月壤,就能用它制备至少51千克的水,可以装进100多个常见的500毫升饮料瓶,足够一个人喝一个多月。
中国科学家发现月壤制水新方法
(2)月球原位取水为何很重要
综上,想要在月球上制水,其反应所需的氢可以从月壤中获得,这也是中国科学家团队的论文标题“月球钛铁矿与内源性氢反应产生大量水”中“内源性”的由来。这3个字包含的信息量巨大,也是至关重要的好消息,因为这意味着所有的原材料都能在月球上找到,而不需要花费巨大代价从地球上运送过去。