要在月球上可持續(xù)生存，月球表面目之所及的巖石很可能可以為我們提供呼吸所需的空氣。尤金A塞爾南美國(guó)國(guó)家航空航天局

美國(guó)和之間正在出現(xiàn)一場(chǎng)新的月球競(jìng)賽。與五十年前不同，目標(biāo)不再僅僅是登陸和離開，而是建立一個(gè)能夠在我們的天然衛(wèi)星表面實(shí)現(xiàn)可持續(xù)存在和長(zhǎng)期停留的基地。現(xiàn)在的目標(biāo)是將月球作為技術(shù)試驗(yàn)場(chǎng)，這些技術(shù)將使我們能夠走得更遠(yuǎn)，尤其是前往火星。

這些關(guān)鍵技術(shù)之一是原位資源利用（ISRU），它涉及利用現(xiàn)場(chǎng)可用資源生產(chǎn)人類活動(dòng)所需的消耗品：氧氣、水、火箭燃料或建筑材料。通過(guò)在月球上直接生產(chǎn)這些必需品，將能夠大幅減少?gòu)牡厍虬l(fā)送的貨物質(zhì)量，從而降低太空探索的后勤和財(cái)務(wù)成本。目標(biāo)不是從地球進(jìn)口這些資源，而是學(xué)會(huì)如何在月球上生存。

分解月塵提取氧氣

在人類可持續(xù)重返月球的初期，ISRU正成為一個(gè)戰(zhàn)略核心。其中一個(gè)主要挑戰(zhàn)是從月壤中提取氧氣，月壤是覆蓋月球表面的土壤層，主要由小巖石碎片和塵埃組成。月壤的成分復(fù)雜，主要包含幾種礦物（斜長(zhǎng)石、輝石、橄欖石），這些礦物本身由金屬氧化物的混合物構(gòu)成——金屬氧化物是將氧與硅、鐵或鈣等其他元素結(jié)合的化合物。

月壤質(zhì)量的大約40%到45%由氧組成，這使氧成為月球表面最豐富的元素。氧無(wú)處不在，但它不像在地球大氣中那樣以氣態(tài)形式存在。要釋放氧，必須打破它在月壤氧化物中與其他元素結(jié)合的化學(xué)鍵。

考慮的方法之一是熱解，這是一種利用高溫分解材料以產(chǎn)生揮發(fā)性化合物的化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)應(yīng)用于月壤時(shí)，