月球上可获取的碳

碳是支撑人类在空间持续存在的最基本元素之一，且更紧迫的是，若干大规模基于甲烷-液氧（methalox）的运输系统将在不久的将来开始运行。这引发了一个问题：月球上的原生碳是否丰富且集中到足以作为一种可行资源（包括作为推进剂）的程度。在此，我基于先前聚焦于极区水冰的工作评估月球碳的潜在来源。使用一个简化模型估算月球极区冰中温度依赖的碳含量（Carbon Content of Ices），并将其与遥感数据结合以估算碳总量，生成碳有利性指数（Carbon Favorability Index），突出未来地面勘探中有希望的矿床。识别指数图中的热点，并使用通行性与太阳辐照度的定量模型分析附近的集结区。总体而言，与火星上更丰富且更易获取的选项相比，月球的碳源极其匮乏。然而，少数极区区域可能含有可观量的地下含碳冰，可在近期作为丰富来源，但在更长时间尺度上易被耗尽。发现其中四个区域具有安全的附近集结区，在离表面适中高度处具有类赤道的光照。这些地点中任一处都可产出足够的 C、H 和 O 来为大型航天器的数百次加注生产推进剂。其他潜在的月球碳源，包括整体风化层与火山碎屑玻璃，因其低碳浓度而可行性较低。