新浪科技訊 北京時間11月12日消息，隨著太空探索不斷發(fā)展，近年來針對空間資源有效利用的投資逐漸加大。其中，尋找在月球上制造氧氣的最佳方法成了人們的一大關注點。
今年十月，澳大利亞航空局與NASA簽訂了一項協(xié)議，計劃在NASA的“阿爾忒彌斯計劃”中，將一臺澳大利亞制造的月球車送上月球，收集可在月球上制造氧氣的月巖。
月球雖有大氣層，但極其稀薄，主要由氫氣、氖氣和氬氣構成，無法維持人類等依賴氧氣的哺乳動物生存。
話雖如此，月球上的氧含量其實很高，只是并非以氣態(tài)形式存在而已。這些氧被禁錮在月壤中（即月球表面的巖石和塵埃層）。如果能將這些氧從月壤中提取出來，是不是就能在月球上為人類的生存提供支持了呢？
氧氣存在的范圍
地球上許多礦物質都含氧。而且月球上的巖石與地球上幾乎完全相同，只不過來自隕石的物質也許稍多一些。
月球表面的礦物質主要包括硅、鋁、鐵和錳的氧化物。這些礦物質全都含氧，但無法被我們的肺吸收利用。
在月球上，這些礦物質以巖石、塵埃、砂礫和石塊等形式存在。有些人將月球的表層物質稱作“月壤”，但這個詞其實并不準確。因為地球上的土壤是一種十分神奇的物質，是多種微生物數(shù)億年來辛勤工作的產物。雖然地球的土壤與月壤有著相同的起源，但由于這一點區(qū)別，如今地球的土壤中擁有許多原本并不存在的礦物質，而月壤則與最初的成分相差無幾。
投一產二
月壤中的氧成分約為45%，但這些氧與上面提到的礦物質緊密結合在一起，若想將其分開，我們必須提供能量才行。
如果你知道電解是怎么一回事的話，對這一過程應該并不陌生。電解在地球上常用于制造業(yè)中，比如鋁的生產。借助電極讓電流從液態(tài)氧化鋁中通過，便可將鋁與氧分開。這里氧氣是副產品。但在月球上，氧氣才是主要產品，鋁（或其它金屬）則成為了副產品。
這個生產過程雖然簡單直接，但存在一大缺陷——能耗很高。要想讓反應持續(xù)進行下去，需要由太陽能、或月球上可以獲取的其它能源支持。
不僅如此，從月壤中提取氧氣還要用到大量工業(yè)設備。我們首先要將固態(tài)的金屬氧化物轉化為液態(tài)，要么是通過加熱，要么是通過加熱+溶劑/電解液來實現(xiàn)。在地球上做到這一點并不難，但要將這些設備轉移到月球上，還要產生足夠的能量維持設備運行，就是一項無比艱巨的挑戰(zhàn)了。
今年年初，比利時初創(chuàng)公司Space Applications Services宣布自己正在打造三臺用于改進電解制氧技術的實驗性反應器。他們希望在2025年前將這套技術送上月球，成為歐空局ISRU（原地資源利用）項目的一部分。
月球可以提供多少氧氣？
話已至此，如果我們真的能設法將氧氣提取出來，那么月球能為我們提供多少氧氣呢？其實還挺多的。
如果不考慮那些與月球深處巖石結合的氧，只考慮月球表面容易獲取的月壤，我們可以推算出一些數(shù)字。平均每立方月壤中含有1.4噸礦物質，其中包括約630千克的氧。NASA指出，人類每天需要吸入800克氧氣才能存活。因此630千克足夠一個人吸上至少兩年。
假設月壤的平均深度為10米，并且其中所有的氧都能被提取出來，這些氧氣將足夠地球上的80億人使用10萬年左右。當然，具體情況還要取決于我們提取和使用這些氧氣的效率，但無論如何，這都是一個驚人的數(shù)字。
不過話說回來，我們在地球上過得還是很舒服的。我們應當盡一切可能保護這顆藍色星球，特別是地球上的土壤，因為所有地球生命都離不開它們的庇護。