嫦娥奔月的传说于中国广为人知，此乃广大民众对探索外太空的美好憧憬之体现。伴随科技的进步，探索月球已非传说之事，早在半个世纪前，美国的阿波罗号便已成功登上月球。我国针对月球的探索持续深化，至 2020 年，嫦娥五号成功登月，且带回部分月球土壤用以研究，经科学家探究发现，这些土壤具有极高价值。那月壤的成分在探索太空方面发挥何种作用呢？特殊元素果真能制成燃料与氧气吗？
【探索月壤的历程】
1969 年 7 月，美国的阿波罗号载人航天飞船得以成功发射，此乃人类首次登上月球之举。阿波罗号成功登月这一事件，揭开了人类探索月球的帷幕。其后，阿波罗号又先后六次成功登月，共计 12 位宇航员成功达成了广大民众的美好期许。
我国科学家与月球土壤的缘分始于阿波罗号登月。彼时，阿波罗号宇航员于月球表面采集众多月球土壤及岩石，最终携 381 公斤样本返回地球。1978 年，美国赠予我国 1 克，尽管此样本数量稀少，然而对于当时航天科技颇为滞后的我国来说，亦属极为珍贵的研究资料。
彼时我国科学家将这 1 克土壤予以分别保存，并针对其中的一半实施研究。然而 0.5 克的量着实过少，科学家难以从中探究出成果。但此对于我国月壤研究具里程碑意义，更激发了我国推进航天事业的决心。我国科学家领悟到，若要切实研究月球土壤，就务必自主发展航天事业，亲自将样本带回。
历经 40 年的持续奋进，于 2020 年，我国发射的嫦娥五号成功登月，成功采集回 1.731 公斤的月球土壤及岩石，最终达成了多年前自主采集样本的夙愿。针对此次带回的月球土壤和岩石样本，科学家们实施了 4 次分装。这些样本数量充裕，足以供研究所的科学家们对月壤展开深入探究。
经科学家研究，他们发觉此次带回的样板月壤和月岩，于月球上约「存续」了 20 亿年，相较数十年前阿波罗号带回的月壤年轻十几亿年。由此，科学家得出月球曾有多次地质活动，且活动时期较之前的推测更为久远。
于此次研究中，除了对月球的发展历程达成大致的认识外，存在着一个更为关键的研究指向。多年前，科学家于阿波罗号样品里察觉月壤中涵盖若干别样的元素，这激发了科学家们的研究兴致，然而当时数量有限，难以开展深度探究。此次则有所不同，充裕的样品使科学家们获得了更大的研究成果。
【月壤能做燃料？】
于此次的样板内，科学家察觉众多有别于先前样板的元素，且其中部分元素能够给人类带来极大价值。经研究，部分元素不但能够用以制作火箭燃料，居然还能够制造氧气！缘由在于嫦娥五号样板中的月壤富含铁和钛的元素化合物，此类化合物在太阳光照射下能够把水转变为氧气，将二氧化碳转化为火箭燃料，发挥着催化剂的效用。
嫦娥五号于登陆区域的月壤里探测到存有水分，每吨月壤的含水总量为 120 克。连同此前的铁与钛化合物，此催化剂能够对水中的氧和氢进行电解。
水的分子式为 pO，二氧化碳的分子式为 CO2，二者经电解后，会获取 C、O、H。其中，O 能够转化为人类生存必备的氧气。不单是氧能给人类供应氧气，其中的 C 和 H 亦具重要作用。氢元素借由加氢反应，能够生成诸如甲烷、甲醇这类的化合元素，而甲烷属于极为实用的燃料之一。
此项发现对人类于外太空的发展意义非凡，需知月球虽距地球较近，然而其环境却远比地球恶劣。地球被大气层所笼罩，具备氧气与淡水资源，致使生物能够在其上生存。但月球缺失这些要素，仅存一堆陨石坑与玄武岩，并且毫无养分，生物难以在月球存活。
在月球的诸多资源里，存在一种极为稀缺的资源，于地球而言不曾有过，然而其在能量供应方面却具备重大作用。此资源即为氦-3 元素，它乃是理想的可控核聚变燃料，在月球土壤中的含量颇高，储量多达上百万吨。据估测，仅需一二十吨氦-3 元素，便能满足我国全年的能源所需。故而开发月球资源，对人类能源领域的拓展有着至关重要的现实意义。
未来我国拟开发月球的稀有资源，首要之举便是在月球构建科研站。不但要达成载人登月，更要实现于月球的长期居留。月壤所含元素可为人类供应氧气与水，如此便具备了人类生存的必需条件，无需从地球输送生存必需资源。甚至存在火箭所需燃料，利于人类往返于地球和月球。
尽管月球土壤无法直接产出人类所需食物，然而当下科学家已凭借实验探索出利用二氧化碳人工合成淀粉与葡萄糖的途径，这能够用于化解月球的食物难题。并且我们坚信在不远的将来，科学家能够通过优化月球土壤，切实达成在月球种植蔬菜、生产食物的目标。
除了对月球资源进行开采，亦可将月球视作人类探索太空的踏脚石。鉴于月球不存在大气层，且引力仅为地球的六分之一，因而从月球启程所遭遇的阻力会更低。并且月球具备火箭发射所需的燃料，给探索太空提供了充裕的航行资源。不管是开采珍稀资源，还是于月球设立科研机构，探索太空均已成为未来科技发展的必然之途。
此次的发现对我国航天事业的发展起到极大的推动作用，间接加快了我国在月球设立科研站的计划进度，化解了长期困扰科学家的月球供给难题，然而，为何在数十年前的阿波罗号样品中未能有这般重大的发现？
【两次样板的对比】
此前，我国科学家在月壤和月岩中未曾发现具价值的元素，仅为一些常见的土壤构成元素。然而此次带回的样本，有着与之前阿波罗号的样本全然不同的发现，当中包含了各类重要元素。倘若早在数十年前得以发现，或许人类探索月球的进程能更上层楼，那缘何两次的月壤会存在这般巨大的差异？
为开展深入的月壤研究，研究团队借助被称作反应堆中子活化分析的技术，着手对月壤内的各类元素展开研究。那这是何种研究方法呢？实际上，其原理基于化学元素的核反应。
科学家以中子撞击月壤样板中的元素同位素，触发月壤元素的核反应。借由各异的元素反应，科学家便能获取不同的特征，进而精准明确月壤所含元素及其含量。此种研究方式不但能够测定元素内容，还能有效保护样板，在不损害月壤物理形态的前提下施行，让月壤能够多次重复用于研究。
相较于 1978 年阿波罗号带回的月壤样本，嫦娥五号带回的样本包含诸多前者未被发现的元素。在此番样本里，科学家探测到镁、钾、镍等元素，而这些元素在先前阿波罗号的月壤样本中均不存在。
此外，阿波罗样板与嫦娥五号样板共有的元素，其含量存在显著差异。于嫦娥五号样板里，锶、锆、钡以及稀土元素镧与铈的含量，均大幅高于阿波罗样板中的含量。特别是其中的钍元素，嫦娥五号样板相较阿波罗样板足足多出 11.24 倍。
许多人都深感疑惑，为何同为月球上的土壤，竟存在这般显著的差异。因而众人纷纷揣测阿波罗号登月计划乃一则谎言，不过是美国星球大战计划中的一招棋罢了。虽说如此，众多证据却都表明阿波罗计划的确属实，那么样本差异巨大的根由究竟何在？
缘由颇为明晰，即两次登陆的地点存在差异。阿波罗 17 号降落在月球北纬 20.19°、东经 30.77°的金牛座利特洛峡谷，然而嫦娥五号却是在月球西经 51.8 度、北纬 43.1 度的吕姆克山脉以北区域着陆。此状况充分诠释了元素含量有所不同的缘由，毕竟不同地域，泥土的构成部分定然存在差别。
嫦娥五号样本中元素含量与地球上土壤元素含量存在显著差异。月壤里钪、钛、铬等元素的含量远高于地球，而钠和钾的含量则大幅低于地球上土壤的含量。
值得的是钛的含量，月壤中每吨所含钛量达 30 千克，为地球土壤钛含量的 6 倍。众人皆知，钛作为一种颇为实用的金属，其合金性能甚佳，多应用于建筑范畴。倘若未来在月球建设基地，此金属将发挥重大作用。
