人类首次实现月壤制氧

4 月 16 日消息，据 The Telegraph 报道，人类首次从月球尘埃中提取出可呼吸的氧气，这一突破为建立月球基地铺平了道路。

美国亿万富翁杰夫?贝索斯创立的蓝色起源公司上周宣布，其研发的一款反应装置可通过电流，成功从月球土壤中提取出氧气。

覆盖在月球表面的薄薄一层岩石尘埃中，近一半成分为氧，但这些氧都与铁、钛等金属结合在一起。科研人员与工程师希望将这些氧提取出来，转化为可供呼吸的空气或火箭燃料。从地球向太空运送氧气既危险又昂贵，因此在月球制氧被视为实现长期驻留的关键一步。

此前的氧气分离研究均在实验室开展，所需设备体积庞大、难以送往月球。与之不同，蓝色起源表示，其名为“空气先锋”的小型反应装置可满足飞行条件，为“可持续月球基地提供第一缕生命氧气”。

该公司公布了位于洛杉矶太空资源卓越研究中心内的装置运行视频，画面显示氧气气泡从熔融的月壤中不断析出。

“从月球尘埃到新鲜空气，我们的‘空气先锋’技术将月壤转化为可供宇航员呼吸的氧气，迎接重返月球的航天员。”该公司称，“月球永久驻留需要利用月球本地资源，而非从地球运输。我们的原位资源利用系统从月壤中提取氧气，为航天员提供呼吸空气，为着陆器和燃料电池补充推进剂。月球基地所需材料就地生产，成本远低于从地球运送。”

美国国家航空航天局（NASA）计划在 2028 年通过阿耳忒弥斯 4 号任务将人类送上月球，该任务将延续正在进行的阿耳忒弥斯 2 号任务成果。

蓝色起源与埃隆?马斯克的 SpaceX 均在寻求与 NASA 合作，建造首个月球殖民地。

这套制氧反应装置是蓝色起源“蓝色炼金士”项目的一部分，NASA 通过其“临界点项目”为该项目提供了 3500 万美元（IT之家注：现汇率约合 2.39 亿元人民币）资金，用于支持月球及深空长期探索。

NASA 还向蓝色起源提供了阿波罗宇航员带回的少量月球尘埃样本，以便其制作高精度模拟月壤，测试相关流程。

蓝色起源表示，该装置除生产可呼吸空气外，还能产出行星基础设施所需的其他关键元素：用于建筑和电子设备的铁、铝、硅，以及用于窗户和太阳能电池板盖板的玻璃。

该公司此前曾表示，希望将月球乃至最终火星打造成“可自给自足的世界，机器人与人类不再只是到访，而是真正探索、发展、生活并繁荣发展”。

蓝色起源高级概念与企业工程副总裁帕特?雷米亚斯表示：“我们在月球表面每生产一公斤氧气，就少一公斤需要从地球发射，这是迈向永久定居点的巨大飞跃，也为前往月球、火星及更远深空提供关键资源。我们先让人类重返月球，然后开始‘就地取材生存’。”

该装置核心原理为电解 —— 利用直流电将化合物分解为基础元素的化学过程。月壤被加热至 1600℃ 熔融后通入电流，原本与氧离子结合的金属、硅离子被分离。带正电的金属与硅离子移向一侧电极，带负电的氧离子移向另一侧，以气泡形式析出并被收集，可作为空气或推进剂使用，金属则沉降至底部。该流程可从铁、铝、硅等金属氧化物中分离出氧气。

蓝色起源称，驱动这些装置需约 1 兆瓦电力，大致相当于同时为 400 至 1000 户家庭供电。该公司设想，每个月球定居点附近都将配备一组太阳能电池板，为单台反应装置提供所需电力。