在科學題材的創作中常見有人類移居月球表面或太空的劇情,然而現實中必須面對一個根本問題:月球表面沒有大氣層包覆,如何產生並循環生物必須的氧氣?一份歐洲太空總署的研究報告也許解答了這個問題:科學家確認,月球表面的土壤中富含氧元素,並發現了能有效率地抽取氧氣的方法。

在月球表面滿布的,是岩石風化崩解行程類似土壤的表層,科學上因為與地球土壤充滿有機物的情況,而以「表岩屑」(regolith)稱之,根據過去的研究確認,月球上的表岩屑富含氧元素,約占45%到55%,剩下的部分則以金屬居多,但二者是氧化物的方式存在,無法簡單分離使用,因此科學家在找尋從月球土壤「抽」出氧氣的方法。

外媒報導,一份公布在歐洲太空總署(ESA)的報告《從月球表岩屑中提煉出的氧氣與金屬》指出,蘇格蘭格拉斯哥大學(University of Glasgow)研究員貝絲(Beth Lomax)所做的研究,已經能成功從月球表面的土壤(表岩屑)中,提煉出金屬與氧氣,而這兩種物質都是建立月球太空站所必需的。

透過一種稱為「熔融鹽電解法」(molten salt electrolysis)的方式,將粉末狀的月球表岩屑,放置在一個網眼很小的篩子中,然後以熔融的氯化鈣鹽作為電解質,整個系統加熱到950°C進行電解,成功使氧氣從表岩屑中抽出,並穿過電解質而收集到陽極所在。

實驗花費了50個小時,成功提取表岩屑粉末裡96%的氧氣,但其實如果只要提出75%的氧氣,僅需15個小時。這個方法能提出的氧氣量比另一個必須以1600°C高溫溶解表岩屑高得多。氧氣不僅可提供生物生存必須,同時也是燃料的一部分。

貝絲補充道:「這項工作是基於一種稱為「流化催化裂化」(FCC Processs)-一種常用於石油精煉的轉化技術之上,發明自劍橋的基礎研究者,並由一家叫做Metalysis的英國公司開發出可用於金屬與合金的產品。」

報告指出,用這樣的新方法,將可能提供給未來移民月球表面者維持生命所需要的氧氣,並提供能製造出多種用途的金屬合金材料。此外,不只有月球表面有這樣的表岩屑,火星表面也有同樣的材料可用相同的方式抽取氧氣及金屬材料來使用。

歐洲太空總署9日公布了一份報告,上圖左邊是處理前的月球表岩屑,右邊是將氧氣抽離後剩下的金屬材料,該報告顯示科學家已經能將月球表岩屑中含量近半的氧元素提煉成氧氣,將成為未來在月球移民的重要技術。 圖 / 歐洲太空總署

【平傳媒/記者林旻信報導】