“林立的殖民建设基地在月球表面拔地而起，庞大的星际飞船在地-月空港码头往来不绝，人们尽情地在月球上呼吸着氧气，享受着取之不竭、用之不尽的氦-3能源……”这不是空想，这是可以预见的月球城市的未来画面。2022年5月5日，国际学术期刊《焦耳》的一篇文章称：科学家们研究发现月球土壤中的二氧化碳竟然可以作为制氧和生产火箭燃料的原材料，这意味着开发月球在理论上已经有了良好的能源和氧气保障。
能制造氧气和燃料的月壤
这些年来，随着我国综合国力的快速上升，我国航天技术逐渐走在了一些发达国家的前面，成功研制并发射了中国人自己的登月航天器，并一举带回1731克月球样品。2020年12月17日1时，携带着珍贵月壤的嫦娥五号返回器顺利地降落在了内蒙古市四子王旗，随后研究人员迅速对此次带回的月壤样本开始了加班加点的试验研究。不久后，实验有了突破性进展并传出了一个令人振奋的好消息：月壤中的二氧化碳可以用于制造氧气和火箭燃料。
对于这个惊人的消息，实验负责人在一本科学杂志上详细地进行了说明。原来在科学家们的实验验证下，新技术可以将月壤中的二氧化碳和宇航员自身释放的二氧化碳和水收集起来，运用一系列的化学反应将其转化为氧气继续为航天服和舱室供氧，甚至转化为甲烷等碳氢化合物为包括火箭、发射台和采矿作业车在内的月球基地设施供能。
月壤被证明可以制造氧气和火箭燃料的消息迅速得到了国外专家的关注，美国的国家航天局负责人比尔•尼尔森就曾表示希望分享嫦娥五号带回的月壤样本。因为此次嫦娥五号采集月壤的区域位于月球风暴洋北部附近，比此前阿波罗系列飞船采集月壤的月海区域更“年轻”，相应地也更具实验价值，美国希望能获得月壤制氧、制造燃料的最新数据。种种迹象表明此次月壤相关试验在航天界和科研领域都产生了巨大影响，国内外的一些学者也对试验结论提出了质疑和补充。
比如要想大批量地制造氧气和能源，仅仅依靠月壤中的二氧化碳和宇航员自身释放的二氧化碳和水是远远不够的，那么月球上还有什么地方有水或者二氧化碳吗？中科院地质与地球物理研究所对嫦娥五号带回的月壤细致地研究后就表示，月壤中除了有二氧化碳，还有0.012%到0.018%的水分子或者羟基的，这意味着在1吨月壤中大约含有120克以上水分子成分，这些水分子或者羟基经过简单处理后就能变成液态水。而工程人员又可以通过分解水的方式来获得氧气、氢气，以满足宇航员呼吸以及飞船推进剂的需要。
我国迅速开展相关试验
为了进一步验证和计算利用月壤中的二氧化碳制氧和制造燃料的可行性，我国科学家们又进行了一系列的科学试验。目前，航天五院511所已经通过在嫦娥探测器平台搭建的小型反应炉进行了多次月面制氧试验，获得了大量的关键性数据，并验证了很多之前的技术性猜想。随着试验数据被传回分析，我国科学家们终于得出结论：月面制氧在技术上是可行的且发展前景很好。
在第一阶段的探索性试验中，研究人员还在月球土壤中发现了大量的铁和钛元素晶体矿物，这两种物质在阳光下可以作为催化剂参与到二氧化碳制氧和制造燃料中去。科学家们还发现，如果将月壤熔融后塑成纳米结构材料来利用会更加高效，因为月壤不仅疏松多孔，其表面还有着丰富的囊泡结构，这些特征可以大大提高月壤自身的催化性能。
