中国科学家发现嫦娥五号月壤中含有特殊元素，能制造燃料和氧气？|太空|火箭|登月|月球南极-欧洲杯足彩官网

嫦娥奔月的传说在中国可谓是家喻户晓，这代表了广大人民群众对于探索外太空的美好愿望。随着科技的发展，探索月球已经不再是一个传说，早在半个世纪以前，美国的阿波罗号就已经成功登上了月球。我国对于月球的探索也在不断深入，直到2020年，嫦娥五号成功登月，还带回了一些月球的土壤进行研究，经科学家研究发现，这些土壤中蕴藏着极高的价值。那月壤中的成分对于探索太空有怎么样的作用呢？特殊元素真的能制造燃料和氧气吗？

探索月壤的历程

1969年7月，美国阿波罗号载人航天飞船成功发射，这也是人类第一次登上月球。阿波罗号的成功登月，拉开了人类探索月球的序幕，之后阿波罗号先后6次成功登月，有12位宇航员成功实现了广大人民群众的美好愿望。

我国科学家和月球土壤的缘分也随着阿波罗号登月开始了。当时，阿波罗号的宇航员在月球的表面上收集了很多月球的土壤和岩石，最终将381公斤的样板带了回地球。1978年，美国将其中的1克送给了中国，虽然这份样板十分稀少，但是对于当时航天科技还十分落后的我国而言，也是极为珍贵的研究资料。

当时我国科学家对于这1克的土壤进行分开保存，并对其中的一半展开研究。可是0.5克的数量实在是太少了，科学家无法从其中研究出什么东西。但是这对于我国研究月壤有着里程碑式的意义，更是激发了我国发展航天事业的决心。我国科学家意识到，要想真正研究月球土壤，就必须要自主研发航天事业，自己亲自把样板带回来。

经过了40年的不懈努力，终于在2020年，我国发射的嫦娥五号成功登月，并挖回来了1.731公斤的月球土壤和岩石，终于实现了多年前的自主采集样板愿望。对于这一次带来的月球土壤和岩石的样板，科学家们进行了4次的分装。这些的样板数量充足，足够研究所的科学家们对月壤进行深入研究了。

经过科学家的研究，他们发现这一次带回来的样板月壤和月岩，在月球上大概“生活”了20亿年，对比起数十年前阿波罗号带回来的月壤要年轻个十几亿年。科学家也由此得出了月球上曾经出现过多次的地质活动，而且活动时期比起之前的猜想还要更久远，

在这次研究中，除了对月球的发展历史有了一个大致了解以外，还有一个更为重要的研究目标。在多年以前，科学家们在阿波罗号样品中发现了月壤中含有一些不同的元素，这也刺激了科学家们的研究兴趣，可惜当时分量较少，无法进行深入研究。而这次则不一样，充足的样品让科学家们有了更大的研究发现

月壤能做燃料？

在这次的样板中，科学家发现了很多和之前样板不一样的元素，而这些元素中有一些可以为人类提供巨大的价值。据研究，部分元素除了可以用来制作火箭燃料，竟然还可以制造氧气！原因是因为嫦娥五号样板中的月壤富含铁和钛的元素化合物，这些化合物在太阳光的照射下可以将水转化成氧气，将二氧化碳转化成火箭燃料，在其中充当了催化剂的作用。

嫦娥五号在登陆地区的月壤中发现含有水，每吨月壤的含水量是120克。结合之前的铁和钛化合物，这种催化剂还可以电解水中的氧和氢。

水的分子式是h2o，二氧化碳的分子式是co2，当这两种物质经过电解，就会得到c、o、h。其中o就可以转化成我们人类生存所必需的氧气。不仅是氧可以为人类提供氧气，里面的c和h也有着重要的作用。氢元素通过加氢反应，可以生产出产生甲烷、甲醇这样的化和元素，而甲烷则是非常实用的燃料之一。

这项发现对于人类的外太空发展有着极为重要的意义，要知道月球虽然和地球离得很近，但是环境却比地球恶劣的多。地球被大气层覆盖，有氧气和淡水资源，使得生物能够在地球上存活。而月球则没有这些要素，有的只是一堆陨石坑和玄武岩，而且没有任何养分，生物无法在月球上存活。

在月球的资源中，有一种资源极其罕见，在地球上是没有的，但是对于能量的供给有着巨大的作用。这种资源就是氦-3元素，它是完美的可控核聚变燃料，在月球土壤里的含量巨大，储量达到了上百万吨。据推测，只需要一、二十吨的氦-3元素，就足够我国一年的能源需求了。所以开发月球资源，对于人类的能源拓展有着极为重要的现实意义。

未来我国将计划开发月球上的稀有资源，第一步就是在月球建立科研站。不仅要做到载人登月，还要做到在月球上长期居住。月壤中含有的元素能够为人类提供氧气和水，这就具备了人类生存的必要条件了，不需要从地球上运送生存必要资源。甚至还有火箭所需要的燃料，方便人类来回于地球和月球之间。

虽然月球上的土壤无法直接生产人类必须的食物，不过目前科学家已经通过实验研究出了用二氧化碳人工合成淀粉和葡萄糖的方法，这样也可以用于解决月球上的食物问题。而且我们相信在不久的未来，科学家们可以通过改良月球上的土壤，真正实现在月球种植蔬菜、生产食物的可能。

除了在月球上开采资源，还能够将月球作为人类探索太空的跳板。由于月球上没有大气层，引力也只有地球的六分之一，所以从月球出发所面临的阻力会更小。而且月球上有火箭发射所需要的燃料，为探索太空提供了充足的航行资源。无论是开采稀有资源，还是在月球上建立科研所，探索太空已经成为了未来科技发展的必经之路。

此次发现对于我国开展航天事业有极大的促进作用，间接推动了我国在月球建立科研站的计划进程，解决了困扰科学家们很久的月球供给问题，可是为何早在几十年前的阿波罗号样品中没有的到如此巨大的发现？

两次样板的对比

在此之前我国科学家并没有在月壤和月岩中发现有价值的元素，仅仅是一些常见的土壤组成元素。可是这次带回来的样板，却有了和之前阿波罗号的样板完全不一样的发现，其中蕴含了各种各样的重要元素。如果早在几十年前能够发现，或许人类探索月球的进程能够更进一步，那为什么两次的月壤会有如此大的差别？

为了进行深入的月壤研究，研究团队利用一种叫做反应堆中子活化分析的技术，对月壤中的各种元素开始进行研究。这是一种什么样的研究方法呢？其实它的原理在于化学元素的核反应。

科学家用中子对月壤样板中的元素同位素进行撞击，引发了月壤元素的核反应，通过不同的元素反应，科学家们就能够得到不同的特征，从而精确得出月壤内含有什么元素以及元素的含量。这种研究方式除了能够测量元素内容，还能够很好地保护样板，在不破坏月壤物理形态的情况下进行，使得月壤可以重复多次用于研究。

对比起1978年阿波罗号带回来的月壤样品，嫦娥五号带回来的样品含有许多前者不曾发现的元素。在这次的样板中，科学家发现有镁、钾、镍等元素，这些元素都是此前阿波罗号月壤样板中不曾存在的。

除此之外，阿波罗样板和嫦娥五号样板共同拥有的元素在含量上也有着很大的差别。在嫦娥五号样板中，锶、锆、钡以及稀土元素镧和铈的含量，都远远高于阿波罗样板中的含量。尤其是其中的钍元素，嫦娥五号样板比阿波罗样板整整多了11.24倍。

很多人都会觉得很奇怪，为什么同样是月球上的土壤，会有如此大的差别。于是人们纷纷怀疑阿波罗号登月计划是一个谎言，只是美国星球大战计划的一步棋而已。虽然话是这样说，但是许多证据都证实了阿波罗计划是真实存在的，那么样板差异巨大的原因在哪呢？

原因很简单，那就是两次登陆的位置不一样。阿波罗17号着陆于月球北纬20.19°东经30.77°的金牛座利特洛峡谷，而嫦娥五号则是着陆于月球西经51.8度、北纬43.1度的吕姆克山脉以北地区。这就很好地解释了为什么会有不同的元素含量了，毕竟不同地区，泥土组成的部分肯定也是不一样的。

嫦娥五号样板的元素含量和地球上的土壤元素含量也有很大的不同，月壤中的钪、钛、铬等元素的含量都比地球要多出不少，而钠和钾的含量则比地球上土壤内的含量要低很多。

值得一提的是钛的含量，在月壤中每吨土壤的钛含量达到了30千克，是地球土壤钛含量的6倍。众所周知，钛是一种比较实用的金属，合金性能十分良好，多用于建筑领域。假如有朝一日在月球上建设基地，这种金属将会起到巨大的作用。