月球找水有多重要?嫦娥七号为何锁定月球南极?|嫦娥七号之二

编辑︰许可

  嫦娥七号探月任务的重点和看点,是到月球南极找水,但为什么科学家锲而不舍地在月球找水?在月球找到又为何要锁定南极?

嫦娥七号|科学家曾认为月球是无水星球

嫦娥七号将由长征五号火箭发射升空。图为发射嫦娥六号的长径五号火箭。(网上图片)

  先从月球到底有没有水说起。科学家对该问题的认知,曾有“大反转”。

  在很长一段时间里,月球是无水星球几乎是科学界共识。这既与月球起源的“大碰撞”假说,认为撞击产生高温导致水蒸发殆尽有关,也是1969至1972年间的美国阿波罗计划,太空人从月球采回的土壤样品没有含水的证据,留在月球表面的仪器亦没有探测到水汽。

  该共识直至上世纪90年代开始改变。随着新探测技术出现,科学家发现未有人类或探测器踏足的月球南北两极,尤其是南极,存在着大量的氢,氢正是水的化学结构之一,由此推断有水存在,水或以水冰的形态存在。至2009年,印度“月船1号”在绕月轨道上探测的数据,进一步推动该观点。

  月球上的水从何来,目前的猜测包括载着水的小行星撞击留下、太阳风的电离分子撞击形成等等。

  延伸阅读:嫦娥七号奔月 中国或成首个在月球找到水的国家!|嫦娥七号之一

嫦娥七号|“冷阱”或能封存水冰数十亿年

南极是月球最有希望找到水的地方。图为美国阿耳忒弥斯二号任务拍摄月球南极的艾托肯盆地东边缘图片。(网上图片)

  至于为何月球南极最可能有水?答案与月球自转轴夹角有关,因为夹角很小,太阳只会在月球两极的地平线附近徘徊,阳光照射高度角很低,所以南极地区会因地形遮挡,形成阳光照射不到的永久阴影区。该地区还分布着大量陨石坑,其内部永远黑暗,且极为低温。

  月球南极温度在零下173至零下113度之间,陨石坑内部则可以低至零下233度,它们又被称为“冷阱”。科学家相信,水冰在此可以稳定封存数十亿年,故“冷阱”是月球最大机会找到水的地方。

  当然,找到实证比任何理论或推测都重要。在月球南极找到水,是现阶段航天和科学界重要目标。

  为什么科学家想尽办法在月球找水?一是科学研究,科学家既要了解月球从何而来,又希望从月球的水中得到更多太阳系起源和演化的资料。

嫦娥七号|月球水源助人类探索更遥远星球

中国将于2023年代开始建立月球基地,所以找水是重要任务。(图片来源:Getty)

  二是人类探索太空的“刚需”。水可以饮用,又可经过电解来制造氧气,两者都是人类生存的必须。月球有水、能制氧,未来太空人可望在不高度依赖地球补给的情况下,在月球长时间驻留,再进一步更能以月球为补给基地和“跳板”,探索火星或更遥远的星球。因此,嫦娥七号若能找到水,将是人类探索宇宙的重要里程碑。

  根据计划,中国探月工程计划于2030年前后实现载人登月,随之会建立月球基地,找水源已刻不容缓。

  有一点必须补充:2020年发射的中国嫦娥五号,从月球采回了1,731克土壤,是人类相隔44年后拿到的月球新样品。随后中国科学家在样品中首次发现水分子,并确认经过1,000度加热和化学反应,每吨月壤中制造出51至76公升水。

  不过,“人造水”技术复杂、效率相对低,并涉及耗能、高温等问题,局限性较大,故在月球直接找到水源,是现阶段最优选项。

  延伸阅读:月球找水有多重要?嫦娥七号为何锁定月球南极?|嫦娥七号之二

  (封面图像由AI生成)

嫦娥七号先会绕月飞行进行探测,着陆器组合体再择机在月球南极降落。小图为嫦娥七号。(图片由AI生成)

嫦娥七号奔月 中国或成首个在月球找到水的国家!|嫦娥七号之一

中国空间站实现烧烤自由!齐看中国太空食品进化史

神舟二十一号携4小鼠升空 中国曾把什么动物送上太空?

港产太空人或2026年飞天!