水是建设月球科研站及未来开展月球星际旅行、保障人类在月球上生存的关键资源。中国科学家通过研究嫦娥五号月壤矿物中的氢含量，提出一种全新的基于高温氧化还原反应生产水的方法，有望为未来月球科研站及空间站的建设提供重要设计依据。该成果由中国科学院宁波材料技术与工程研究所非晶合金磁电功能特性研究团队联合中国科学院物理研究所、航天五院钱学森实验室等科研团队共同完成。8月22日，相关论文发表于《创新》。
月壤矿物储存了大量氢。研究水在月球上的分布和演化，可以帮助人类理解月球岩浆海洋演化、地幔挥发分含量、月球轰击历史以及太阳风和月球表面的相互作用。探寻水资源是月球探测的首要任务之一。科学家之前主要关注月球上自然态水资源的分布情况。关于嫦娥五号月壤的研究表明，月壤玻璃、斜长石、橄榄石和辉石等多种月壤矿物中含水。但这些矿物中的含水量极其稀少，难以在月球原位提取利用。
因此，研究探测新的月球水资源及其开采策略，无疑是未来探月工程的重点内容。
经过3年的深入研究和反复验证，科研人员发现，月壤矿物由于太阳风亿万年的辐照，储存了大量氢。有了大量的氢，就有了进一步生产大量水的可能。月壤在加热至高温后，氢将与月壤矿物中的铁氧化物发生氧化还原反应，生成单质铁和大量水。当温度升高至1000℃以上时，月壤就会熔化，反应生成的水以水蒸气的方式释放出来。
科研团队确认1克月壤中大约可以产生51至76毫克水。以此计算，1吨月壤可以产生51至76千克水，相当于100多瓶500毫升的瓶装水，基本可以满足50人1天的饮水量。科研团队进一步研究了不同月球矿物中的含氢量。在钛铁矿、斜长石、橄榄石、辉石、月壤玻璃这5种月壤主要矿物中，钛铁矿含氢量最高，其次是斜长石和月壤玻璃。钛铁矿的含氢量大约是斜长石的3.5倍、月壤玻璃的10倍。
科研团队通过实验发现，电子辐照可以降低氢与铁氧化物的反应温度，水的生成温度可以从600℃降低至200℃。基于以上研究结果，科研团队提出一种具有可行性的月球水资源原位开采与利用策略。首先，通过凹面镜或菲涅尔透镜聚焦太阳光加热月壤至熔融。加热过程中，月壤将会与太阳风中注入的氢反应生成水、单质铁和陶瓷玻璃。其中，产生的水蒸气被冷凝成水，再被收集储存在水箱中，可以满足月球上人类与各种动植物的饮水需求。
其次，通过电解水可以产生氧气和氢气。氧气可以供人类呼吸，氢气则可以作为能源使用。此外，铁可以用于制造永磁和软磁材料，为电力电子器件提供原材料，也可以用作建筑材料等。熔融的月壤则可制作成具有榫卯结构的砖块，用于建造月球基地建筑。