月球上有水吗(月球上有水吗？)

2005年8月15日，日，中国第一台月球仪器问世。说到月球，你知道月球上有没有水吗？

你猜，哪里有海却没有水？月亮。从玉海、静海、澄海到丰福海、海云，从阿里阿德涅到虹湾、风暴洋，与水有关的地名在月球上随处可见。然而，美国阿波罗计划在20世纪收集的月球岩石异常干燥，甚至比地球上最干燥的沙漠还要糟糕。所以，月亮除了地名，似乎和水无关。

这个直接后果就是在月球上建立长期甚至永久基地的可能性变得渺茫。因为水是氢和氧的非常高效的载体，易于使用和储存，可以维持人类的日常需要，可以用来生产火箭推进剂，为地球和月球之间的运输系统提供燃料。试想一下，在月球上工作多日的宇航员不能洗澡会怎样？月球上没有水。为了建造和运营月球基地，必须从地球上运输水。这个成本太高了。

与地球近23.5°的黄道角不同，月球赤道与黄道的交角只有1.5°左右。旋转轴几乎垂直于黄道平面的配置使得月球两极的一些区域很可能处于永久黑暗中。日本“月亮女神”探测器发现，月球两极存在永久阴影区。那里的温度保持在50 K (-223℃)左右，被形象地称为“低温陷阱”。这样一来，陨石带到月球上的水冰就会积聚在低温阱里，被永久保存下来。

事实上，近半个世纪前，天文学家就开始争论月球上可能有冰。但直到20世纪90年代初，我们才得以一睹它的风采，它起源于水星，比月球环境还要恶劣得多。当时，天文学家使用雷达探测水星的地形，并从水星极地陨石坑的永久阴影区接收回波。从回声的特征来看，那里似乎有一层厚厚的冰层。

受这一“好”消息的影响，1994年，科学家在美国“克莱门汀”号月球轨道飞行器上安装了雷达。当它经过月球南极空时，反射回来的信号也“表明”冰的存在。但很多人对此心存疑虑。

1998年，美国“月球探索者”探测器专门携带了中子谱仪，测量宇宙射线轰击月球表面产生的中子的能量。如果这些中子在飞向探测器的过程中与月球土壤上层的氢原子发生碰撞，它们的速度将大大降低。通过测量快中子与慢中子的比例，令人信服地证明了月球极地富含氢原子，而这些氢原子很可能来自月球土壤中混合的冰。

近年来，月球迎来了新一轮探索浪潮。美国月球勘测轨道飞行器发现，月球极地陨石坑永久阴影区的温度只有-240℃。这个温度不仅可以储存水、冰或氢数十亿年，还可以使这些永久阴影区成为太阳系中最冷的地方。它还在月球南极附近的陨石坑中探测到了水信号，信号比预期的更强。

此后，印度“月船一号”探测器上的“月球矿物探测器”也在月球上发现了水分子。这种水虽然只存在于月球表面顶部1 ~ 2mm，但分布很广，月球表面纬度越高，水分子的信号越强。同时，这些信号的强度会随着昼夜而周期性变化。

月球极地环形山永久阴影区是否存在水冰的决定性证据来自美国主动撞击月球的“月球环形山观测与传感卫星”。它由两部分组成。大部分是半人马座，宇宙神5火箭第二级火箭，另一部分是牧羊人探测器。

2009年10月9日，半人马座火箭以超过2.4公里/秒的速度撞击月球南极的卡比奥陨石坑，“牧羊人”探测器对此进行了约4分钟的观测。当原子和分子被激发时，它们会释放出特定波长的辐射，这种辐射可以被光谱仪探测到。Shepherd's探测器上的近红外、可见和紫外分光计已经探测到撞击抛射体。红外光谱仪检测到水的信号，而紫外光谱仪检测到羟基。这次勘探总共发现了95升水。这个数字只是陨石坑总存水量的下限，进一步分析表明那里有更多的水冰。