欧洲航天局在荷兰建造了一个实验性的“氧气工厂”，能够从模拟月尘中提取氧气。
该工艺不仅能提取模拟月壤中多达96%的氧气，还能留下金属，这些金属可能对未来载人探月、火星及更远的任务非常有价值。
月球上的氧气
根据阿波罗任务期间带回地球的月球岩石样本，科学家们知道月球的土壤，或称为月壤，按重量计算含有约40%至45%的氧气。这使得氧气成为月球表面最丰富的元素。但提取它却很困难。
“能够从月球上的资源中获取氧气，对于未来的月球定居者来说显然会非常有用，既可以供呼吸，也可以用于当地生产火箭燃料，”格拉斯哥大学参与该项目的研究员 Beth Lomax 在欧洲航天局的一份新闻稿中说道。
我们都知道可呼吸氧气的重要性，但液态氧也用作许多火箭的推进剂。因此，通过直接从月球获取氧气——这个过程被称为原位资源利用——未来的任务就不必携带大量的重型液态推进剂，从而拖累他们的火箭。这将使我们能够基本上将月球用作宇宙加油站，帮助大幅降低载人深空任务的成本。
左边是一堆模拟月壤，或月壤；右边是同一堆月壤，在几乎所有氧气被提取后，留下了金属合金的混合物。（图片来源：Beth Lomax/University of Glasgow）
Beth Lomax/格拉斯哥大学
液态氧对于维护地球轨道上的卫星也可能非常有益。根据 Lomax 和其他研究人员在《Planetary and Space Science》杂志上发表的一篇论文，与从地球表面发射氧气（克服地球强大的引力）相比，从月球运输液态氧到地球轨道卫星更具能源效率。
然而，从月球岩石中提取氧气的问题在于，它以化合物的形式存在，需要能量才能将其分离出来。这就需要特殊的方法将氧气与其他元素从月壤中分离出来。
分解岩石
为了将氧气与其他成分从仿月球岩石中分离出来，研究人员使用了一种称为熔盐电解的技术。
通过首先将粉状月尘放入热的熔融氯化钙盐浴中，然后通过混合物通电，研究人员可以依靠化学和物理来完成繁重的工作。之前被困在模拟岩石中的氧气会迁移到电极（特别是阳极）上，研究人员随后就可以捕获它。
研究人员报告称，通过这项技术，他们在短短 50 小时内就从模拟月球岩石中提取了 96% 的氧气。或者，他们可以在仅前 15 小时内提取 75% 的氧气。此外，作为一项额外的奖励，该工艺还会留下金属合金的混合物，研究人员认为这些金属也可能很有用。
另外，万一您好奇，根据去年 8 月发布的一份新闻稿，美国宇航局肯尼迪航天中心的まさ研究人员也在开发从月球岩石中提取氧气的技术。所以请继续关注，因为在不久的将来，我们可能会在月球上看到一场传统的加油站竞标战。
