在人類探索宇宙的征程中，如何在遠離地球的深空環境中實現長期生存，始終是科學家們攻克的核心課題。其中，呼吸用氧氣的持續供應被視為關鍵技術瓶頸，尤其在月球、火星等極端環境下，依賴地球補給既不現實也不經濟。近期，一項名為碳熱還原演示（CaRD）的創新項目進入公眾視野，其核心目標是通過模擬月壤直接制取氧氣，為未來月球基地建設提供關鍵技術支撐。
該項目團隊研發的太陽能聚光器成為技術突破的關鍵。該裝置通過高精度聚焦太陽光，將模擬月壤中的鐵、鈦等金屬氧化物加熱至極高溫度，觸發化學反應釋放氧氣。實驗數據顯示，單次處理可提取月壤中約20%的氧氣成分，且整個過程無需消耗地球運輸的化學試劑，僅依賴太陽能驅動。這一特性使其特別適合部署在月球南極等光照充足但資源匱乏的極端環境。
傳統太空任務中，氧氣供應高度依賴攜帶式儲罐或電解水裝置，但前者存在容量限制，后者則需消耗大量水資源。CaRD項目的創新之處在于直接利用月球本土資源，通過"就地取材"模式構建閉環生態系統。據測算，每噸月壤可提取約300公斤氧氣，足以滿足一名航天員半年的呼吸需求。這種技術若實現規模化應用，將徹底改變人類深空生存的能源供給模式。
目前，該技術已進入地面模擬測試階段，研究人員在真空環境中復現月球晝夜溫差、低重力等極端條件，驗證設備運行的穩定性。盡管從實驗室到實際應用仍需突破材料耐久性、反應效率優化等挑戰，但國際航天界普遍認為，這種基于原位資源利用（ISRU）的技術路線，將成為未來月球基地建設的核心支撐技術之一。隨著2030年前載人登月計劃的推進，相關技術驗證有望加速落地，為人類建立首個地外永久定居點鋪平道路。
