新華網南京5月12日電（陳席元 戚軒瑜 唐楊）近日，南京大學鄒志剛院士、姚穎方教授團隊與中國空間技術研究院、香港中文大學（深圳）、中國科學技術大學合作，在月壤研究中取得進展。
作為月球上最豐富的資源之一，採用月壤作為地外人工光合成催化材料，是月球原位資源利用的重要組成部分。南京大學現代工程與應用科學學院教授、月球樣品實驗室負責人姚穎方介紹，與地球上的催化劑相比，月壤或月壤提取成分作為月球上的人工光合成催化劑，可以大大降低航太器的載荷和成本。
研究團隊對嫦娥五號月壤的元素組成和礦物結構進行詳細分析，從光伏電解、光催化和光熱催化三個方面對嫦娥五號月壤的人工光合成性能進行了評估，並基于月壤人工光合成性能提出了可行的月球地外人工光合成策略，為實現“零能耗”的月球生命保障係統奠定了物質基礎。
“嫦娥五號月壤是月球表面非常年輕的玄武岩，這種礦物中富含鐵、鈦等人工光合成中常用的催化劑成分。”姚穎方説，現已明確嫦娥五號月壤中主要的晶體成分大約有24種，其中作為人工光合成的良催化劑有鈦鐵礦、氧化鈦、羥基磷灰石，以及多種鐵基化合物等8種。同時，月壤表面具有豐富的微孔和囊泡結構，這種微納結構進一步提高了月壤的催化性能。
姚穎方表示，與現有的地外生存技術相比，地外人工光合成技術有望利用月球的資源與環境生産氧氣、燃料和生存用品。基于該係統，人類或可實現“零能耗”的地外生命保障係統，真正支援月球探測、研究和旅行。
據悉，地外人工光合成技術能夠在寬溫度范圍下運作，實現低能耗和高效能量轉換。此外，地外人工光合成技術主要利用人類呼吸的二氧化碳和月球上原位開採的水資源産生氧氣和碳氫化合物。實現這一目標可以極大地提高人類生存的可行性和持久性，同時具有很高的經濟效益。
目前，該工作的相關研究成果已發表在國際權威期刊《焦耳》上。姚穎方透露，研究團隊將繼續探索太陽風尤其是太陽風中的氫、氦元素對于月球土壤的改造影響。
