最新研究表明,月球上的水冰可能比我们想象的更容易到达

对月球的最新观测表明,月球上的水可能比原先认为的更容易获取。新的数据对美国宇航局来说尤其令人兴奋,他们希望利用月球的资源——特别是嵌入土壤中的水冰——帮助未来的宇航员在月球表面生活和工作。...

对月球的最新观测表明,月球上的水可能比原先认为的更容易获取。新的数据对美国宇航局来说尤其令人兴奋,他们希望利用月球的资源——特别是嵌入土壤中的水冰——帮助未来的宇航员在月球表面生活和工作。

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在一项研究中,研究人员直接在月球表面探测到水,在被太阳照亮的月球区域发现水分子。第二项研究推测,水冰可能被困在遍布月球表面的小口袋或小陨石坑中,使得水可能比我们想象的更丰富,更容易获取。这两项研究今天发表在《自然》杂志上。

这不是第一次在月球上发现水。但到目前为止,我们唯一能找到并验证的水确实很难到达。它似乎主要位于月球南极的巨大陨石坑中,这些陨石坑一直处于阴影中。寒冷的陨石坑非常寒冷——可能达到华氏400度——这使得现代技术几乎无法接近它们。“不管你信不信,它们恰好是太阳系中已知的最冷的地方,”科罗拉多大学的行星科学家、其中一项自然研究的主要作者保罗·海恩告诉《边缘报》。

今天发表的这项研究提出了一种可能性,宇航员可以在月球的其他区域找到远没有那么致命的水。美国宇航局戈达德太空飞行中心的博士后研究员、其中一项研究的主要作者凯西·洪尼贝尔告诉《边缘报》:“如果我们发现在某些地方它足够丰富,与进入这些非常寒冷、非常黑暗的地方相比,进入这些地方会更容易。”。

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对于任何希望在月球表面建立基地或定居点的人来说,从月球上提取水冰是一个很有吸引力的想法。如果经过净化,月球水可以用作饮用水或植物的水合作用。水也可以被分解成它的基本成分-氢和氧-并转化为火箭燃料。向月球运送物资需要花费大量的精力、时间和金钱,因此如果宇航员能够利用月球上已有的物资,那将减少从地球运送的物资,帮助宇航员维持生计。

在过去的两年里,美国宇航局一直致力于将人类送上月球,以实现其阿尔忒弥斯计划,并将“可持续性”作为最终目标。为了支持这项任务,美国国家航空航天局也一直在大力呼吁开采月球上存在的任何水冰。美国航天局局长吉姆·布里登斯汀经常声称,我们知道“月球表面有数千亿吨的水冰”

事实上,我们并不知道这一点。我们所掌握的只是根据过去几十年的一些探测结果作出的估计。2008年,来自印度“月船一号”宇宙飞船的数据显示,月球南极出现了类水分子的迹象,首次证实了水的存在。美国宇航局随后发射了一艘名为LCROSS的航天器,于2009年撞上月球,将物质踢起,确认存在某种形式的水。而在2018年,研究人员利用同一艘飞船的数据,发现了极地存在水冰的直接证据。但归根结底,我们只是大致知道上面可能有多少水——没有具体的概念。我们也不知道冰到底是什么样子。它是均匀地散布在月球土壤中还是大块地**在一起?

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这些新的研究也没有给我们一个具体的答案,但他们暗示水确实存在于不会导致人死亡的地区。为了找到这些水,Honniball和她的团队驾驶着美国宇航局的索非亚天文台(SOFIA observatory),这是一架波音747,配备了望远镜和仪器来研究整个宇宙中的物体。索菲亚的数据帮助Honniball在月球的阳光表面找到了真正的分子水。它的存在出乎意料。她说:“我们不知道当月球被照亮时,水能在月球表面存活下来。”。Honniball推测,水分子嵌在月球表面常见的暗粒子和颗粒中。

第二项研究没有直接探测到水,但发现月球表面基本上有微小的陨石坑或微小的阴影区域。研究人员利用美国宇航局月球勘测轨道器拍摄的图像仔细分析了这些区域后认为,这些小区域足够冷,可以储存冰冻的冰。与南极的巨大陨石坑不同,这些陨石坑很小,宇航员很容易到达。海恩说:“它们有几十亿个,这意味着你可以降落在一个被太阳照亮的区域,然后弯腰或跪下,从这些微型冷阱中提取样本。”。他和他的同事估计,40000平方公里(约15400平方英里)的月球能够以这种方式捕获水。

乍一看,这对美国宇航局来说是个好消息。但与这项研究相关的还有很多未知数。虽然第一项研究检测到了水,但研究人员并没有发现太多——大约相当于一瓶12盎司的水被困在遍布月球的一立方米土壤中。另外,如果水像预期的那样嵌入到月球的泥土中,那么要提取就需要大量的工作。Honniball说:“提取水的方法是熔化玻璃,这样水就可以被释放出来。”。“与其他一些方法相比,这是一个消耗过程。”

说到小的寒阱,我们也不知道水冰是否潜伏在它们里面。他们的条件可能正好可以容纳水冰,但研究人员没有直接检测到陷阱中的水。

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美国宇航局和私人公司正在努力从月球表面获取更多直接信息。2023年底,美国宇航局计划向月球发射一个名为“毒蛇”的探测器,该探测器将绘制月球表面水冰的位置并采集样本。甚至在这之前,一家名为“直觉机器”的私人公司计划在2022年将一个机器人着陆器送上月球表面,配备与“毒蛇”相同的钻机。这项任务是与美国宇航局合作完成的,它应该能证明钻机是否能够工作,并能挖出一些水冰。

这些探测器的数据,再加上未来的远程观测,最终将决定未来的月球宇航员能否使用这些水。在此之前,美国航天局和其他有着登月野心的机构将一直渴望得到更多关于月球上永远难以捉摸的水的信息。

  • 发表于 2021-04-17 16:43
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  • 分类:互联网

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