嫦娥五號從月球帶回的樣品中，中國科學家發現了一種新的從月壤中提取水的方法，令人驚訝地從1噸月壤中能提取出超過50公斤的水，這一數量遠超過預期，足以支撐人類在月球上的生活需求！為什麽之前美國雖然早已實作了載人登月，卻沒有達到這樣的成就呢？如今中國公開了這一制水技術，其他國家包括美國是否會學習借鑒這一技術呢？
地球上水資源豐富，但在月球上卻極為稀少。月球沒有大氣，白天溫度高達127℃，水無法保持在液態狀態，因此迄今為止人們並未在月球表面發現液態水。水不僅是太空人生存的必需品，還可以用來制造火箭燃料。建立月球基地和開發月球資源必須有水資源作為保障。如果每次都需從地球向月球運送水，成本將會非常高。
因此，全球多國都在努力在月球上尋找水源，能找到利用價值的水源的國家將在月球開發上占有先機。人們最容易想到的方法是從月壤和月巖中提取水。美國在上世紀60年代末至70年代實施的阿波羅計劃中，曾六次執行載人登月任務，共帶回382公斤的月球樣本。但當時的技術未能從樣本中檢測出水的存在，這一結果曾讓人誤認為月壤不含水。
實際上，月壤和月巖並不是完全不含水，只是水含量極低，且以不同於常態的水分子形式存在，以當時的技術難以檢測到。1978年，蘇聯的無人采樣返回任務帶回的月球樣本中也發現了極微量的水，但沒有引起全球關註。
直至1994年，美國「克雷門汀」探測器在月球兩極探測到了水冰的跡象，人們才開始意識到月壤可能含有水。對阿波羅任務帶回的月球樣本重新檢測後，也確實發現了少量水。但這些水以羥基形式存在，並非真正的水分子。難道月壤中真的不存在真正的水分子嗎？
嫦娥五號的任務使這一看法發生了改變，其帶回的1731克月壤樣本中，中國科學家發現了含水分子的新型未知礦物晶體ULM-1，其結晶水分子含量高達41%，這一發現徹底推翻了先前的認知。
月球礦物光譜儀分析顯示，如果將羥基水和分子水計算在內，1噸月壤中約含有120克水。如果要在月球上制造一瓶500克水的飲用水，理論上需要提取超過4噸的月壤，成本高昂且不切實際。
然而，中國科學家最近公開的月球制水新技術，成功地打破了傳統思維，利用月壤制造了大量水資源。1噸月壤可以產出超過50公斤的水，相當於100多瓶水，這是真正的「月球礦泉水」！這究竟是如何做到的呢？關鍵在於月壤中特殊的成分和結構，藏著水的秘密。
月球沒有大氣層也缺乏強磁場，使得太陽風能夠無障礙地抵達月球表面，撞擊月面物質。太陽風中的主要成分是質子，也就是氫原子核。這些質子打入月壤後，轉變為氫元素。而月壤中含有豐富的礦物，如鈦鐵礦，含有大量氧化鐵。
這時候，一個簡單的化學原理顯露無疑：水分子由一個氫原子和兩個氧原子組成，月壤中已有氫和氧，只需將它們結合即可生成水。這一創新思路由中國科學家不僅提出，還成功實作了。那麽，如何使月壤中的氫和氧結合成水呢？
方法其實非常簡單，即透過加熱。將月壤加熱到高溫後，氫原子與氧化鐵進行氧化還原反應，生成鐵單質和大量水。當溫度進一步提高到1000℃以上時，月壤熔化，釋放出的水蒸氣經凝結後可轉化為液態水。
科研人員發現這一現象頗為偶然，最初加熱月壤只是為了研究氦氣釋放，卻意外發現了大量氣泡，後透過電子能量損失譜確認這些氣泡為水蒸氣。那麽這種方法最多能提取多少水呢？
實驗表明，1克月壤可提取51至76毫克水，1噸月壤則能生產51至76千克水，足以供50人一天的飲用。月壤在月球表面廣泛分布，源源不斷，可以大量生產水。但這裏面還有一個關鍵問題：將月壤加熱到1000℃需要大量能量，這些能源從哪裏來？
月球上既沒有煤也沒有天然氣，如果依賴地球輸送燃料，則成本過高，不現實。因此，必須利用月球本地能源。這裏的熱源即為太陽能，月球上最容易獲取的能量來源。人類發射的月球探測器均采用太陽能電池板發電，包括嫦娥三號、四號、五號及玉兔一號、二號。月球白天長達14天，能量充足，足以處理月壤。
如何收集這些能量？中國科學家的方法是直接使用聚光技術，透過凹面鏡或菲涅爾透鏡將太陽光聚焦至反應器，加熱月壤至熔融狀態，產生水蒸氣。水蒸氣冷凝後儲存於水箱，可用於飲用或培育植物，亦可電解制氫氧燃料。
這一反應不僅產生水，還附帶生成金屬鐵和陶瓷玻璃。鐵可用於制造磁鐵或鋼材，建造月球基地或太空船；陶瓷玻璃則可用來制磚，在月球上建房，節省金屬材料，有助於建立大型月球城市，實作一舉三得的效果。
中國科學家開發的月壤制水方法，其價值在於實作了月球資源的原位利用，無需大規模太空運輸即可獲取寶貴的水和其他資源，方向明確且完全可行，可作為未來月球探索的重要方向。
此前，人們更多考慮的是直接從月球上獲得水冰。當前，最有希望找到水冰的地點是月球極地的永久陰影區。由於極地區太陽光照射角度低，撞擊坑內許多區域永遠不見陽光，溫度可低至零下180℃以下，水冰可在此長期保存。
這些撞擊坑多由古柏帶的彗星撞擊形成，彗星本身含有大量水。撞擊月球後，這些水並未完全散失，可能保存在撞擊坑的永久陰影區內，形成了一個個大型「水庫」。
2009年10月，美國透過LCROSS計畫的撞擊觀察到水蒸氣和水冰碎片，證實撞擊坑記憶體在水冰。
美國原計劃透過「毒蛇」號月球車深入月球南極撞擊坑尋找水冰，但由於計畫嚴重超期和超支，已被取消。
而中國計劃於2026年發射嫦娥七號，著陸區域同樣在月球南極。嫦娥七號登陸後將釋放「飛躍器」，進入沙克爾頓撞擊坑尋找可能存在的水冰。
與先前的月壤制水相比，這種尋找水的方法更直接，有望找到大量現成的水資源，但存在不確定性和開采難度。因此，我們不能放棄任何一種方法，需雙管齊下。
雖然中國公開了月壤制水的技術，但制水的技術門檻依然很高。關鍵的工藝流程並未完全公開，且將制水裝置送至月球，建立月球造水工廠的能力全球僅有寥寥幾國。
盡管美國50多年前已實作載人登月，重返月球卻遇到重重困難，艾爾忒彌斯計劃一再推遲，登月時間不確定。近年來，俄羅斯在探月方面成就寥寥，已明顯落後。日本、印度等國雖有小規模探月活動，但要在月球上進行大規模建設仍不現實。
只有中國不僅完成了月球采樣返回，還計劃透過嫦娥七號、八號任務建立月球科研站，攜帶大量裝置進行多載著陸，在月球表面長期進行科學探測和試驗。
未來如果能將月壤制水的裝置送至月球科研站，進行實驗驗證並積累數據經驗，這將是其他國家短期內無法實作的。一旦中國掌握了成熟的月球原位造水工藝，在月球開發上就能大步領先其他國家。
