最新研究表明，月球上的水冰可能比我們想象的更容易到達
對月球的最新觀測表明，月球上的水可能比原先認為的更容易獲取。新的資料對美國宇航局來說尤其令人興奮，他們希望利用月球的資源——特別是嵌入土壤中的水冰——幫助未來的宇航員在月球表面生活和工作。
在一項研究中，研究人員直接在月球表面探測到水，在被太陽照亮的月球區域發現水分子。第二項研究推測，水冰可能被困在遍佈月球表面的小口袋或小隕石坑中，使得水可能比我們想象的更豐富，更容易獲取。這兩項研究今天發表在《自然》雜誌上。
這不是第一次在月球上發現水。但到目前為止，我們唯一能找到並驗證的水確實很難到達。它似乎主要位於月球南極的巨大隕石坑中，這些隕石坑一直處於陰影中。寒冷的隕石坑非常寒冷——可能達到華氏400度——這使得現代技術幾乎無法接近它們。“不管你信不信，它們恰好是太陽系中已知的最冷的地方，”科羅拉多大學的行星科學家、其中一項自然研究的主要作者保羅·海恩告訴《邊緣報》。
今天發表的這項研究提出了一種可能性，宇航員可以在月球的其他區域找到遠沒有那麼致命的水。美國宇航局戈達德太空飛行中心的博士後研究員、其中一項研究的主要作者凱西·洪尼貝爾告訴《邊緣報》：“如果我們發現在某些地方它足夠豐富，與進入這些非常寒冷、非常黑暗的地方相比，進入這些地方會更容易。”。
對於任何希望在月球表面建立基地或定居點的人來說，從月球上提取水冰是一個很有吸引力的想法。如果經過淨化，月球水可以用作飲用水或植物的水合作用。水也可以被分解成它的基本成分-氫和氧-並轉化為火箭燃料。向月球運送物資需要花費大量的精力、時間和金錢，因此如果宇航員能夠利用月球上已有的物資，那將減少從地球運送的物資，幫助宇航員維持生計。
在過去的兩年裡，美國宇航局一直致力於將人類送上月球，以實現其阿爾忒彌斯計劃，並將“可持續性”作為最終目標。為了支援這項任務，美國國家航空航天局也一直在大力呼籲開採月球上存在的任何水冰。美國航天局局長吉姆·布里登斯汀經常聲稱，我們知道“月球表面有數千億噸的水冰”
事實上，我們並不知道這一點。我們所掌握的只是根據過去幾十年的一些探測結果作出的估計。2008年，來自印度“月船一號”宇宙飛船的資料顯示，月球南極出現了類水分子的跡象，首次證實了水的存在。美國宇航局隨後發射了一艘名為LCROSS的航天器，於2009年撞上月球，將物質踢起，確認存在某種形式的水。而在2018年，研究人員利用同一艘飛船的資料，發現了極地存在水冰的直接證據。但歸根結底，我們只是大致知道上面可能有多少水——沒有具體的概念。我們也不知道冰到底是什麼樣子。它是均勻地散佈在月球土壤中還是大塊地**在一起？
這些新的研究也沒有給我們一個具體的答案，但他們暗示水確實存在於不會導致人死亡的地區。為了找到這些水，Honniball和她的團隊駕駛著美國宇航局的索非亞天文臺（SOFIA observatory），這是一架波音747，配備瞭望遠鏡和儀器來研究整個宇宙中的物體。索菲亞的資料幫助Honniball在月球的陽光表面找到了真正的分子水。它的存在出乎意料。她說：“我們不知道當月球被照亮時，水能在月球表面存活下來。”。Honniball推測，水分子嵌在月球表面常見的暗粒子和顆粒中。
第二項研究沒有直接探測到水，但發現月球表面基本上有微小的隕石坑或微小的陰影區域。研究人員利用美國宇航局月球勘測軌道器拍攝的影象仔細分析了這些區域後認為，這些小區域足夠冷，可以儲存冰凍的冰。與南極的巨大隕石坑不同，這些隕石坑很小，宇航員很容易到達。海恩說：“它們有幾十億個，這意味著你可以降落在一個被太陽照亮的區域，然後彎腰或跪下，從這些微型冷阱中提取樣本。”。他和他的同事估計，40000平方公里（約15400平方英里）的月球能夠以這種方式捕獲水。
乍一看，這對美國宇航局來說是個好訊息。但與這項研究相關的還有很多未知數。雖然第一項研究檢測到了水，但研究人員並沒有發現太多——大約相當於一瓶12盎司的水被困在遍佈月球的一立方米土壤中。另外，如果水像預期的那樣嵌入到月球的泥土中，那麼要提取就需要大量的工作。Honniball說：“提取水的方法是熔化玻璃，這樣水就可以被釋放出來。”。“與其他一些方法相比，這是一個消耗過程。”
說到小的寒阱，我們也不知道水冰是否潛伏在它們裡面。他們的條件可能正好可以容納水冰，但研究人員沒有直接檢測到陷阱中的水。
美國宇航局和私人公司正在努力從月球表面獲取更多直接資訊。2023年底，美國宇航局計劃向月球發射一個名為“毒蛇”的探測器，該探測器將繪製月球表面水冰的位置並採集樣本。甚至在這之前，一家名為“直覺機器”的私人公司計劃在2022年將一個機器人著陸器送上月球表面，配備與“毒蛇”相同的鑽機。這項任務是與美國宇航局合作完成的，它應該能證明鑽機是否能夠工作，並能挖出一些水冰。
這些探測器的資料，再加上未來的遠端觀測，最終將決定未來的月球宇航員能否使用這些水。在此之前，美國航天局和其他有著登月野心的機構將一直渴望得到更多關於月球上永遠難以捉摸的水的資訊。
- 發表於 2021-04-17 16:43
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