一、两种“碳宝藏”的特性：天然的航天材料

已发现的这两种“碳宝藏”，其航天价值属性值得关注。

单壁碳纳米管：纳米级“太空超级纤维”

作为本次发现的亮点，天然单壁碳纳米管的性能吸睛。

首先，通过高分辨率透射电镜与拉曼光谱验证，其直径仅1.2-2.0纳米（相当于头发丝的十万分之一），纯度高达95%以上，是自然界中罕见的高纯度纳米材料。其次，它的拉伸强度达到钢的100倍，轴向弹性模量约1TPa，接近金刚石的弹性模量，密度却仅为钢的1/6，被科学家视为制造“太空电梯”缆绳的理想材料。

此外，单壁碳纳米管的电导率是铜的1000倍，导热性可达6600 W/mK，兼具柔性与抗辐射性，在极端环境下性能稳定。而且，这种具备高科技属性的产品无需人工合成。月球背面强烈的微陨石撞击、火山活动与太阳风辐照，通过铁催化的物理-化学过程，自然孕育出了这种先进纳米材料。

对比嫦娥五号月球正面样品，背面碳结构的缺陷特征更加明显，印证了背面地质活动的剧烈程度，也为采矿选址提供了关键线索。

石墨碳：航天领域的“老功臣”

石墨碳作为碳元素的稳定晶体形态，是航天领域的“老功臣”，而月球天然石墨碳的发现，让其价值再次升级。

它由层层堆叠的碳原子平面构成，具备优异的导电性、自润滑性与化学稳定性，在-270℃至3000℃的宽温区保持性能稳定。其形成和月球演化过程中的高能物理-化学作用密切相关，是月球地质活动的“活化石”，同时也是天然的高性能结构材料。

从航天应用上来讲，它可以直接作为电极、润滑剂、防热涂层原料，是航天器核心部件的“基础建材”。

二、月球采矿的核心逻辑：为什么是这两种碳材料？

过去谈论月球采矿，多聚焦于氦-3等能源物质，但此次发现彻底改写了采矿优先级，单壁碳纳米管与石墨碳成为核心目标，背后有三大关键逻辑。

需求刚性：航天领域的“不可替代”

航空航天对材料的要求堪称苛刻。既要轻如鸿毛，又要坚如磐石；既要耐受极端温度，又要兼顾电子性能。单壁碳纳米管完美适配电子器件、能源存储等高端需求；石墨碳则垄断了热防护、结构件等基础领域。两者共同构成了航天材料的“金字塔尖”，地球上的人工合成不仅成本高昂（单壁碳纳米管每克价格超千元），而且难以达到天然产物的纯度与稳定性。

开采可行性：天然高纯度+明确赋存状态

嫦娥六号的分析证实，这两种碳材料并非分散存在，而是在月壤中形成了稳定赋存状态。尤其是单壁碳纳米管95%以上的纯度，意味着无需复杂提纯工艺，即可直接用于制造。这大幅降低了月球采矿的技术门槛，让“原位利用”（在特定环境条件下对物质资源进行提取、转化、存储与利用的技术）从概念走向现实。

成本革命：航天运输的“减负神器”

当前火箭发射成本高达5000一8000美元/千克，若能在月球就地开采碳材料，将彻底改变“地球搬运”的模式。据测算，利用月球天然碳材料制造航天器结构件，可使发射成本降低 90% 以上，为月球基地建设、火星探测等深空任务提供经济可行的解决方案。

三、改写航天史：两种碳材料的颠覆性应用

这两种月球碳材料的规模化开采，将从四大维度重塑航空航天发展格局。



航天器轻量化革命

单壁碳纳米管增强复合材料可使卫星、火箭结构减重30-50%，同时强度提升2-3倍。例如，用其制造的太阳能帆板重量仅为传统材料的1/3，却能承受微陨石撞击；石墨碳与金属复合制成的发动机喷管可耐受3000℃以上高温，推力重量比提升15%以上。

空间能源系统升级

单壁碳纳米管作为锂电池负极材料，可使航天器储能电池能量密度提升2-3倍，解决深空探测的续航难题。石墨碳电极与单壁碳纳米管复合制成的柔性太阳能电池，光电转换效率超30%，可贴合月球基地曲面铺设，实现能源自给。

极端环境适应能力突破

石墨碳基防热涂层可抵御航天器再入大气层的高温冲刷，比传统防热瓦轻50%；单壁碳纳米管制成的辐射探测器，响应速度比传统器件快100倍，能实时监测宇宙射线剂量，保障航天员安全。

月球基地的“建筑基石”

未来月球基地将实现“就地取材”：用石墨碳制造结构框架与热控系统，用单壁碳纳米管生产电子设备与能源组件，甚至可3D打印航天器备件。这意味着人类无需从地球运输海量建材，就能在月球建立长期驻留的“太空家园”，为星际航行提供中转枢纽。

四、中国领跑：月球采矿时代的先发优势



吉林大学的这一发现，不仅是科学突破，更标志着中国在月球资源勘探领域占据了先发地位。我国首次明确了月球天然高性能碳材料的分布与特性，为采矿点选址提供了精准数据；嫦娥六号的采样与分析技术，验证了月球资源勘探的“中国方案”；不仅如此，从嫦娥五号发现少层石墨烯，到此次锁定单壁碳纳米管与石墨碳，中国已构建起完整的月球碳材料研究体系。

随着月球探测工程的深入，未来10年，月球采矿或将从科幻走向现实。这两种“碳宝藏”不仅将支撑中国的深空探测事业，更将重塑全球航天产业格局——谁掌握了月球资源，谁就掌握了星际时代的主动权。

月球或将成为人类迈向宇宙的“资源仓库”。嫦娥六号的发现，只是这场航天革命的序幕，更多月球宝藏等待我们发掘，更多航天奇迹即将诞生。

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