嫦娥奔月的傳說於中國廣為人知，此乃廣大民眾對探索外太空的美好憧憬之體現。伴隨科技的進步，探索月球已非傳說之事，早在半個世紀前，美國的阿波羅號便已成功登上月球。中國針對月球的探索持續深化，至 2020 年，嫦娥五號成功登月，且帶回部份月球土壤用以研究，經科學家探究發現，這些土壤具有極高價值。那月壤的成分在探索太空方面發揮何種作用呢？特殊元素果真能制成燃料與氧氣嗎？
【探索月壤的歷程】
1969 年 7 月，美國的阿波羅號載人航天飛船得以成功發射，此乃人類首次登上月球之舉。阿波羅號成功登月這一事件，揭開了人類探索月球的帷幕。其後，阿波羅號又先後六次成功登月，共計 12 位太空人成功達成了廣大民眾的美好期許。
中國科學家與月球土壤的緣分始於阿波羅號登月。彼時，阿波羅號太空人於月球表面采集眾多月球土壤及巖石，最終攜 381 公斤樣本返回地球。1978 年，美國贈予中國 1 克，盡管此樣本數量稀少，然而對於當時航天科技頗為滯後的中國來說，亦屬極為珍貴的研究資料。
彼時中國科學家將這 1 克土壤予以分別保存，並針對其中的一半實施研究。然而 0.5 克的量著實過少，科學家難以從中探究出成果。但此對於中國月壤研究具裏程碑意義，更激發了中國推進航天事業的決心。中國科學家領悟到，若要切實研究月球土壤，就務必自主發展航天事業，親自將樣本帶回。
歷經 40 年的持續奮進，於 2020 年，中國發射的嫦娥五號成功登月，成功采集回 1.731 公斤的月球土壤及巖石，最終達成了多年前自主采集樣本的夙願。針對此次帶回的月球土壤和巖石樣本，科學家們實施了 4 次分裝。這些樣本數量充裕，足以供研究所的科學家們對月壤展開深入探究。
經科學家研究，他們發覺此次帶回的樣板月壤和月巖，於月球上約「存續」了 20 億年，相較數十年前阿波羅號帶回的月壤年輕十幾億年。由此，科學家得出月球曾有多次地質活動，且活動時期較之前的推測更為久遠。
於此次研究中，除了對月球的發展歷程達成大致的認識外，存在著一個更為關鍵的研究指向。多年前，科學家於阿波羅號樣品裏察覺月壤中涵蓋若幹別樣的元素，這激發了科學家們的研究興致，然而當時數量有限，難以開展深度探究。此次則有所不同，充裕的樣品使科學家們獲得了更大的研究成果。
【月壤能做燃料？】
於此次的樣板內，科學家察覺眾多有別於先前樣板的元素，且其中部份元素能夠給人類帶來極大價值。經研究，部份元素不但能夠用以制作火箭燃料，居然還能夠制造氧氣！緣由在於嫦娥五號樣板中的月壤富含鐵和鈦的元素化合物，此類化合物在太陽光照射下能夠把水轉變為氧氣，將二氧化碳轉化為火箭燃料，發揮著催化劑的效用。
嫦娥五號於登陸區域的月壤裏探測到存有水分，每噸月壤的含水總量為 120 克。連同此前的鐵與鈦化合物，此催化劑能夠對水中的氧和氫進行電解。
水的分子式為 pO，二氧化碳的分子式為 CO2，二者經電解後，會獲取 C、O、H。其中，O 能夠轉化為人類生存必備的氧氣。不單是氧能給人類供應氧氣，其中的 C 和 H 亦具重要作用。氫元素借由加氫反應，能夠生成諸如甲烷、甲醇這類的化合元素，而甲烷屬於極為實用的燃料之一。
此項發現對人類於外太空的發展意義非凡，需知月球雖距地球較近，然而其環境卻遠比地球惡劣。地球被大氣層所籠罩，具備氧氣與淡水資源，致使生物能夠在其上生存。但月球缺失這些要素，僅存一堆隕石坑與玄武巖，並且毫無養分，生物難以在月球存活。
在月球的諸多資源裏，存在一種極為稀缺的資源，於地球而言不曾有過，然而其在能量供應方面卻具備重大作用。此資源即為氦-3 元素，它乃是理想的可控核聚變燃料，在月球土壤中的含量頗高，儲量多達上百萬噸。據估測，僅需一二十噸氦-3 元素，便能滿足中國全年的能源所需。故而開發月球資源，對人類能源領域的拓展有著至關重要的現實意義。
未來中國擬開發月球的稀有資源，首要之舉便是在月球構建科研站。不但要達成載人登月，更要實作於月球的長期居留。月壤所含元素可為人類供應氧氣與水，如此便具備了人類生存的必需條件，無需從地球輸送生存必需資源。甚至存在火箭所需燃料，利於人類往返於地球和月球。
盡管月球土壤無法直接產出人類所需食物，然而當下科學家已憑借實驗探索出利用二氧化碳人工合成澱粉與葡萄糖的途徑，這能夠用於化解月球的食物難題。並且我們堅信在不遠的將來，科學家能夠透過最佳化月球土壤，切實達成在月球種植蔬菜、生產食物的目標。
除了對月球資源進行開采，亦可將月球視作人類探索太空的踏腳石。鑒於月球不存在大氣層，且重力僅為地球的六分之一，因而從月球啟程所遭遇的阻力會更低。並且月球具備火箭發射所需的燃料，給探索太空提供了充裕的航行資源。不管是開采珍稀資源，還是於月球設立科研機構，探索太空均已成為未來科技發展的必然之途。
此次的發現對中國航天事業的發展起到極大的推動作用，間接加快了中國在月球設立科研站的計劃進度，化解了長期困擾科學家的月球供給難題，然而，為何在數十年前的阿波羅號樣品中未能有這般重大的發現？
【兩次樣板的對比】
此前，中國科學家在月壤和月巖中未曾發現具價值的元素，僅為一些常見的土壤構成元素。然而此次帶回的樣本，有著與之前阿波羅號的樣本全然不同的發現，當中包含了各類重要元素。倘若早在數十年前得以發現，或許人類探索月球的行程能更上層樓，那緣何兩次的月壤會存在這般巨大的差異？
為開展深入的月壤研究，研究團隊借助被稱作反應堆中子活化分析的技術，著手對月壤內的各類元素展開研究。那這是何種研究方法呢？實際上，其原理基於化學元素的核反應。
科學家以中子撞擊月壤樣板中的元素同位素，觸發月壤元素的核反應。借由各異的元素反應，科學家便能獲取不同的特征，進而精準明確月壤所含元素及其含量。此種研究方式不但能夠測定元素內容，還能有效保護樣板，在不損害月壤物理形態的前提下施行，讓月壤能夠多次重復用於研究。
相較於 1978 年阿波羅號帶回的月壤樣本，嫦娥五號帶回的樣本包含諸多前者未被發現的元素。在此番樣本裏，科學家探測到鎂、鉀、鎳等元素，而這些元素在先前阿波羅號的月壤樣本中均不存在。
此外，阿波羅樣板與嫦娥五號樣板共有的元素，其含量存在顯著差異。於嫦娥五號樣板裏，鍶、鋯、鋇以及稀土元素鑭與鈰的含量，均大幅高於阿波羅樣板中的含量。特別是其中的釷元素，嫦娥五號樣板相較阿波羅樣板足足多出 11.24 倍。
許多人都深感疑惑，為何同為月球上的土壤，竟存在這般顯著的差異。因而眾人紛紛揣測阿波羅號登月計劃乃一則謊言，不過是美國星際大戰計劃中的一招棋罷了。雖說如此，眾多證據卻都表明阿波羅計劃的確屬實，那麽樣本差異巨大的根由究竟何在？
緣由頗為明晰，即兩次登陸的地點存在差異。阿波羅 17 號降落在月球北緯 20.19°、東經 30.77°的金牛座利特洛峽谷，然而嫦娥五號卻是在月球西經 51.8 度、北緯 43.1 度的呂姆克山脈以北區域著陸。此狀況充分詮釋了元素含量有所不同的緣由，畢竟不同地域，泥土的構成部份定然存在差別。
嫦娥五號樣本中元素含量與地球上土壤元素含量存在顯著差異。月壤裏鈧、鈦、鉻等元素的含量遠高於地球，而鈉和鉀的含量則大幅低於地球上土壤的含量。
值得的是鈦的含量，月壤中每噸所含鈦量達 30 千克，為地球土壤鈦含量的 6 倍。眾人皆知，鈦作為一種頗為實用的金屬，其合金效能甚佳，多套用於建築範疇。倘若未來在月球建設基地，此金屬將發揮重大作用。
