多年來的探月活動，科學家都在尋找月球上的自然水。如今，中國科學家透過對月壤的研究，發現了在月球上的制水方法。這種方法效率頗高， 一噸月壤中可以提取出幾十斤水 ，有了這種技術，我們要在月球上建造基地的一大難題就得到了解決！
這項研究，於近日發表在了【創新】期刊上，相當於無私公開給了全世界。
那麽，具體的制水方法是什麽？一次能制成多少？未來這項技術，會被像美國這樣的國家偷藝學去嗎？
月壤中的水難以直接提取
月球上有水，這是多年來各國探月活動深入發展達成的共識。只不過自然 水在月球上的分布並不均勻，而且形態也是各異。 這就意味著人類未來要想在月球上進行大規模探索活動，水的保障必須得穩定。
然而分布不均勻的局面，會限制人類的探索地點。
為了解決這一問題，科學家多年來才一直在系統思考。嫦娥五號此前帶回了一批月壤，中科學院物理研究所的科學家，也從中發現了分子水。可雖然發現有水，但真要提取卻做不到，因為裏面含有的水分太少了。
根據科學家對月壤的研究，月球上的橄欖石、輝石、斜長石、月壤玻璃等物質中都含有水分。
只可惜 水的含量最高也只有0.02%，最低的含量甚至只有0.0001% 。如此少的含量，只具有科研價值，要是未來在月球上大規模采集利用的話，根本不切實際。
目前，中國的載人探月正在緊鑼密鼓推進，下一步在月球上建立永久科研基地，相關活動沒有水的保障就不可能進行下去。
於是，科學家開始轉變思路，從想法直接從月壤裏提取自然水，開始由別的角度入手研究。
還別說，真就讓科學家找到了其他關鍵點。
關鍵物質——氫
對月壤的反復研究後，科學家在月壤等礦物質中，發現了數量很多的氫。這些氫之所以會在月壤中，是因為太陽數億年的輻照所導致的。
這樣一來，科學家想到了利用化學方式，使氫發生轉化進而生成水的可能 ：氫遇到高溫，再加上月壤裏原本就存在的鐵氧化物，兩者會產生化學反應。 高溫狀態下，原先的兩種物質會轉化成單質鐵和水。
如此一來，自然水不就有了嗎？
1噸月壤能轉化100多斤水
轉化的關鍵是高溫，科學家在實驗中，溫度可操控到1000℃以上。高溫下的月壤會直接熔化，在這個過程中，自然水就以水汽的方式出現了。
能轉化多少量呢？有實際操作套用的價值嗎？經過計算，1克的月壤裏，最少能生成51毫克水，最多能生成76毫克。
按照這個比例計算，1噸也就是2000斤的月壤，可以轉化生成51公斤到76公斤的自然水。
100多斤的水，按照每瓶500毫升算，可以裝滿100多瓶。這一規模，能保證50人一天的飲水量。
也就是說，這種高溫轉化的方式，是具有實際的操作和套用價值的。未來探月活動大規模開啟，就可以透過高溫燒月壤的方式來轉化形成自然水。
此外，科學家在研究中，還發現了轉化溫度盡量降低的方法。
利用電子輻照的方式，就能將原先600℃到1000℃的轉化溫度，降低到200℃。這就意味著，未來在月球上制水，技術方式會更方便。
方法有了，實操的步驟科學家在研究中也總結了。要將太陽光聚焦起來燒月壤，而後就能順利轉化生成。
接著利用冷凝裝置，水蒸氣就能從氣態變成液態，最後被收集和儲存起來，自然水也就生成了。
在上述步驟中，需要運用到凹面鏡等聚光裝置，同時也要配備冷凝裝置和儲水裝備。
由於未來的實操是在月球上進行的，特殊的環境，對各類裝置也有特殊要求，這就需要科學家後面繼續進行研究了。
值得一提的是，除了用上述方法制水以外，科學家還進一步研究了其他的轉化可能。
像收儲起來的自然水，透過電解又能轉化形成氧氣與氫氣。前者可供給人類在月球上使用，後者又能做能源被利用。
燃燒月壤產生的鐵，更是在探月活動中不可多得的原材料。既可以是各類電子器件的原材料，也能作為未來月球建築的材料。
再者，透過高溫方式燒月壤，也能像在地球上一樣制造結構磚塊，而這些材料又能幫助人類在月球上建築基地。
所以你看，經過高溫這麽一參與，月壤發生化學反應，就能產生良性效果。
有人就要問了，燒什麽樣的月壤才能形成水呢？是所有的月壤都能直接加熱嗎？
一種礦物質含氫量最高
科學家此前，主要分析研究了月壤玻璃、輝石、橄欖石、斜長石、鈦鐵礦這幾類月壤中的礦物質。
經過高溫加熱表明，鈦鐵礦中氫的含量最多，高溫過程會轉化生成大量的鐵和水蒸氣。
對比之下，其他幾類礦物質，在同樣的高溫下，轉化生成的規模並不多。這就是說，未來要在月球上制水，還需要專門收集鈦鐵礦含量高的月壤。
有意思的是，科學家在研究中，還用地球上同類的礦物質做了對比。他們發現地球上同樣的礦物質，高溫加熱並不會生成水蒸氣和鐵。
這說明，地球同類礦物質中不含有氫，而月壤中含有的大量的氫，正是生成水的關鍵所在。
對於這種差異的原因，科學家又作了進一步的研究。
他們發現，地球和月球上的鈦鐵礦，表面看是相同的礦物質，但是兩者的原子結構卻存在差異。
相比地球上的鈦鐵礦，月球上的鈦鐵礦，內部有奈米微小孔道，這類結構，正好能吸附和儲存氫原子。
科學家透過計算發現，單個的鈦鐵礦分子，就可以吸附4個氫原子。如此一來，月球上的鈦鐵礦物質，就相當於飽含「水分」了。用化學轉化的方式，就能從中「擠」出水來。
上述各項研究，是這3年來的研究成果。下一步的探月活動，將會利用各種裝置，來進一步對研究進行驗證。
如果驗證得到確認，未來在月球上建造空間站和基地，制水的方式就能融入到建築結構中。
也就是說，下一步月球空間站的設計，會建立在這項研究的基礎上。因為水是必需品，尤其是永久基地建設後，水的供應更要穩定。
我們可以想象一下，或許未來的月球空間站和基地，制水的方式和建築是融為一體的，甚至都不用人專門操作，透過自動化的方式，就能源源不斷地生產出水。
有人可能要擔心了，這項研究如此關鍵，科學家卻把它公開發表出來，這不就等於讓美國等別的國家白學到技術了嘛。
邏輯上似乎是對的，但實際操作又是另一回事。
看到客觀事實不等於擁有技術
中國科學家在月壤中發現了鈦鐵礦，又從鈦鐵礦中發現了氫，並且又發現了月球鈦鐵礦和地球上的差別。
上述這一系列的發現是客觀存在的，猶如樹上會掉下蘋果和落葉，千年來作為客觀現象從沒變過，牛頓則是第一個從中發現萬有重力的。
也就是說，像月球上鈦鐵礦裏含有大量氫的這種客觀現象，只要是進行過探月活動的國家，從月球帶月壤回來的國家，都能透過分析從中發現客觀現象。
當然了，除非美國此前帶回來的月壤是假的，以至於他們多年來沒有發現這種情況。還有一種相對客觀的可能，中國和美國采集月壤的區域不同，因此其中礦物質的成分，也許存在差異。
除此之外，透過高溫轉化氫的方式，也是一種客觀存在的化學現象，美國等別的國家，只要對這方面進行研究，同樣也能發現其中的客觀情況。
換言之，上述客觀現象，即便中國的科學家不公布研究結果，其他國家的科研人員只要思考到這一點，同樣也能發現其中的情況。
不過，能夠發現客觀存在的現象是一回事，是否能利用其形成制水技術，又是另外一回事。
就比如核彈的制造，時至今日，全世界任何一個國家的物理學家，都知道其中的核分裂與核融合反應。而且，制造的整個步驟也不再是機密。
可即便知道其中的客觀規律，大多數國家依然制造不出來。因為知道規律，不等於就能擁有技術。
所以，圍繞月壤制水的研究，中國的科學家發現的是客觀規律和現象。哪怕像美國這樣的國家也知道了背後的客觀現象，但他們是否掌握這門技術，還是未知數呢。
也因此，現在的我們，並不擔心美國能偷到什麽。未來月球上的制水裝置，以及裝置的制造技術，這些才是關鍵和機密。
不信你看一下任何一項科學研究，各國的科學家，通常公布的都是客觀規律和現象，涉及到具體的套用和技術後，沒有哪個國家會傻傻公布的。
結語
此前一系列探月活動，已證實月球上存在自然水，但水分布的區域不均勻，這就意味著，未來探月活動，在月球上制水才是關鍵。
下一步國內的相關研究，肯定是圍繞技術套用和裝置這塊來進行的。
另外也要看到，中國在緊鑼密鼓推進探月活動，美國也在進行探月活動，而且還刻意透過抱團的方式排斥我們。
可以預見的是，未來10年到20年內，探月和登月的競爭，將會進入到白熱化階段。
在這一時期內，科學家肯定會有更多新的發現。我們不擔心美國發現什麽新的客觀現象，只要保證我們的技術安全即可。
