新华网南京5月12日电（陈席元 戚轩瑜 唐杨）近日，南京大学邹志刚院士、姚颖方教授团队与中国空间技术研究院、香港中文大学（深圳）、中国科学技术大学合作，在月壤研究中取得进展。
作为月球上最丰富的资源之一，采用月壤作为地外人工光合成催化材料，是月球原位资源利用的重要组成部分。南京大学现代工程与应用科学学院教授、月球样品实验室负责人姚颖方介绍，与地球上的催化剂相比，月壤或月壤提取成分作为月球上的人工光合成催化剂，可以大大降低航天器的载荷和成本。
研究团队对嫦娥五号月壤的元素组成和矿物结构进行详细分析，从光伏电解、光催化和光热催化三个方面对嫦娥五号月壤的人工光合成性能进行了评估，并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，为实现“零能耗”的月球生命保障系统奠定了物质基础。
“嫦娥五号月壤是月球表面非常年轻的玄武岩，这种矿物中富含铁、钛等人工光合成中常用的催化剂成分。”姚颖方说，现已明确嫦娥五号月壤中主要的晶体成分大约有24种，其中作为人工光合成的良催化剂有钛铁矿、氧化钛、羟基磷灰石，以及多种铁基化合物等8种。同时，月壤表面具有丰富的微孔和囊泡结构，这种微纳结构进一步提高了月壤的催化性能。
姚颖方表示，与现有的地外生存技术相比，地外人工光合成技术有望利用月球的资源与环境生产氧气、燃料和生存用品。基于该系统，人类或可实现“零能耗”的地外生命保障系统，真正支持月球探测、研究和旅行。
据悉，地外人工光合成技术能够在宽温度范围下运行，实现低能耗和高效能量转换。此外，地外人工光合成技术主要利用人类呼吸的二氧化碳和月球上原位开采的水资源产生氧气和碳氢化合物。实现这一目标可以极大地提高人类生存的可行性和持久性，同时具有很高的经济效益。
目前，该工作的相关研究成果已发表在国际权威期刊《焦耳》上。姚颖方透露，研究团队将继续探索太阳风尤其是太阳风中的氢、氦元素对于月球土壤的改造影响。
