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月球找水有多难?撞了多个探测器无果,嫦娥六号或能突破

2021-3-30 44 3/30

漫漫寻水路

说起要建造月球永久基地,各国科学家基本达成了一个共识,那就是得先在月球上找到水冰,这也是月球探险成败的关键。

上世纪美苏探月高峰期,两国曾发射数十枚月球探测器,但都没有找到月球上存在水或冰的证据。

最近二十年,随着远距离探测技术的进步,事情开始出现了转机。

1994年,美国发射Clementine探测器,首次拍摄到全部月球表面。

Clementine携带的仪器收集到从月面反射的不同颜色的光,从而可以认证月球岩石中的矿物成分,并绘制出第一张整个月面的化学成分图。

Clementine的探测数据表明,在月球的南极可能存在一个长约366米,深度5~10米的“冰湖”。

到了1998年,美国“月球勘测者”携带了更多先进的仪器对月球进行勘测,比如中子分光仪、阿尔法粒子分光仪、伽玛粒子分光仪等等。随后不久,NASA的首席科学家Alan B.Binder就宣布,已经在月球上找到了水!

这么说有什么依据?

科学研究发现,中子如果与氢原子相撞,就会失去速度,变成所谓的“热中子”。

而太阳风会带着大量中子轰击月球表面,借助上述的现象,就可以判断氢的分布情况,进而寻找到水冰。

中子光谱仪显示,在南北极点中子活动呈现明显变化

上图是“月球勘测者”传回的中子光谱数据。我们能看到,在月球的南极和北极地区,中子的活动曲线存在明显的转折点,说明两极的热中子比较多,进而证明可能存在小晶体形式的冰。

遭遇质疑

月球两极水冰之说很快遭到另外一些科学家的质疑。

如前所说,中子光谱仪的探测结果,只能说明月球两极存在丰富的氢。

但氢可能是水冰,也可能只是某种形式的氢。

事实上,1999年7月底,质量160千克“月球勘测者”探测器,被人为有控制的去撞击月球极地的某一个陨石坑。人们希望能在撞击时发现产生的少量水蒸气。

然而,当撞击发生后,数百名业余或专业天文学家,使用一切可以使用的观察工具,都没能拍到任何水蒸气或者其他可能有水的迹象。

没过多久,《华盛顿邮报》引用美国科学家的话,宣告“月球找水行动”失败。

“探测器在月球陨石坑中发现可能只是纯氢,而不是水。”

美国月球研究所的所长Alan Bender认为,必须派人或机器人到实地考察,才能最后确定。

欧洲的行动

SMART-1

时间走到2006年,欧空局发射了一颗月球探测器“SMART-1”,在月球轨道进行大量科学试验之后,欧空局也选择让SMART-1去撞击一片可能有水冰的区域。

SMART-1最终成功撞击月球,但欧空局的科学家仍然没有从SMART-1的撞击中观测到有水的迹象。

到了近几年,又有了新的发现。根据一些最新遥测数据,科学家们推测,在月球极端低温条件下的永久阴影区,可能存在水冰等化学物质。

但不管怎么说,只是局限于远程勘察,究竟是什么情况,有多大的利用价值,还有待进一步证实。

嫦娥探月

很多朋友可能会问,为什么老去撞月球,干嘛不直接发射一颗探测器,直接在月球南极或北极着陆,然后用地面勘测车辆去近距离研究?

我们透过嫦娥五号探月任务也能看到,直接着陆月表已经需要一定的技术,何况是采样返回,世界上有几个国家能掌握?

多数国家的科学家,或许只能是望月兴叹。

嫦娥五号

即便是具备这种实力的美国,时间节点也是一拖再拖。

早在十几年前美国NASA就曾宣布要在2018年派宇航员再次登月,很多人都一直盼着人类宇航员能亲手去摸一摸那月球两极陨石坑内的水冰。不过现在2020年了,这个愿望何时能实现,尚未可知。

总之,月球寻水之路漫漫,也许中国嫦娥将会是首先获得突破的探测器。

总结

美国赠送给中国的月岩

四十多年前,美国赠送了中国1克月球岩石,对中国科学家有很大的“刺激”作用,他们也希望有一天,中国同样可以“上九天揽月”。

如今嫦娥五号成功带回1731克月球样本,成为世界上第三个从月球取回样品的国家,这个愿望成为现实。

不过,嫦娥五号虽然圆满完成了“绕、落、回”探月任务,迈出了探月月球的关键一步,但前面的路仍然很长。

据航天中心专家表示,下一步将发射嫦娥七号,对月球南极进行考察。

而前面的嫦娥六号,原本是作为嫦娥五号的备份探测器,如今嫦娥五号圆满完成任务。专家们就考虑把嫦娥六号调整在七号之后,到时可以像嫦娥五号一样上月球“挖土”,从月球南极采样返回地球。

通过这两个探测器的实地考察取样,或许可以正式揭开月球水冰的奥秘。

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