就地取水-长期在月球生存最重要的一步

1970 年，尼尔·阿姆斯特朗 (Neil Armstrong) 预测“在我们有生之年”将有人居住在南极洲式的月球研究基地中。他错了：距离上一次阿波罗载人任务已经过去了 50 年。然而，也许并没有完全错。阿姆斯特朗去世十年后，月球旅行重新提上日程，世界各地的科学家团队致力于实现美国宇航局在十年内让人类在月球上生活的愿望。

其中包括开放大学的一个多学科团队，他们正在寻找从月球岩石中提取水的方法，他们认为这可以为人类在月球上的持续存在奠定基础。 领导这项工作的科学家马赫什·阿南德 (Mahesh Anand) 教授设想在月球上建立自我维持的研究站，这将使人类更容易更深入地探索太阳系，这可能包括首次载人火星任务。 “它是我们最近的行星邻居，只要晴朗的天空，你就可以看到它。对我来说，没有什么比接触我们最近的邻居并找出它拥有什么秘密更好的了。事实证明，月球有很多很多秘密，其中很多可以告诉我们地球的历史，”他说。

十多年来，阿南德一直在研究在最初的阿波罗任务期间收集的月球岩石和尘埃样本，这些样本被称为风化层。长期以来，科学家们认为月球上没有水，但他的团队发现风化层含氧量很高，这意味着可以通过加入氢气和加热土壤引起反应来产生水。

这与表明寒冷的月球两极有水冰的卫星数据相吻合，这促使开放大学进一步研究如何分析和提取水冰。 阿南德的同事们将发送他们在美国宇航局计划于 2024 年进行的下一次阿尔忒弥斯任务中设计的仪器，称为外层质谱仪，用于钻探岩石、提取和分析水。

对水提取的研究很重要，因为将一公斤任何物质带入太空估计要花费 100 万美元，因此提取水会更具成本效益。 “如果我们能找到在陆地上生活的资源，我们就会减少随身携带的背包的尺寸，”领导该仪器开发的开放大学研究员 Simeon Barber 说。 机器人任务是重要的第一步。“在我们将人类送往那里之前，我们需要了解环境，为发展技术基础设施铺平道路，”巴伯说。

阿南德还希望其它研究人员通过采取更可持续的方法，从地球上犯下的错误中吸取教训。他的研究包括用微波融化月球尘埃，使用 3D 打印机建造用于建造人类栖息地的设备，以及在类似于月球尘埃的火山灰中种植植物。

这项工作在地球上也有应用：他使用为再处理月球尘埃而开发的微波技术从矿山废料中提取有价值的材料。

资助和协调欧洲大部分空间研究的欧洲航天局空间仪器开发负责人罗兰·特劳特纳 (Roland Trautner)表示，开放大学的研究为“正在快速发展”的欧洲月球探索新的大规模计划提供了支持。

“月球探索始于几十年前，但在冷战时期得到了巨大的推动。苏联和西方正在争夺谁是第一个到达那里的人。因为它是如此受政治驱动，所以技术处于前台。已经完成了一些科学研究，但它被搁置了，”他说，并指出只有最后的任务返回了重要的样本供科学家研究，其中一些仍然被开放大学使用。

“几十年来，用于月球任务的资金有限，但最近这种情况再次大幅增加。部分原因是中国和其他一些国家的同事们把注意力集中在月球上，他们做得非常快，也很成功。在某种程度上，这催生了一场新的竞赛，一场新的登月竞赛。”

然而，新的太空竞赛更具协作性，并且更多地受到科学而不是政治的推动。Trautner 预计载人登月将在三到五年内开始，并在 2040-50 年建立可接待客人的研究基地。

他认为，这是自冷战以来的第一次，“新的篇章已经开始。这是月球科学和探索的激动人心的时刻”，但他并不感到惊讶：“作为一个物种，人类自然想要迈出下一步。”