編者按:美國宇航局SOFIA平流層紅外天文臺發現月球表面存在液態水,且是在太陽光光照的情況下出現的。這也是人類首次在月球上發現這樣的水冰物質。嫦娥5號即將在今明兩年發射入軌,臨危受命,在國際登月熱的大背景下,開啟登陸之路。
宇宙印象|頭條獨家 深度科普欄目第1806期
近日,美國宇航局宣布了一個新的發現:根據SOFIA平流層紅外天文臺的觀測結果,在月球南極地區發現了液態水的存在!這些水存在於陽光照射下,也就是說只要有陽光照射,我們就能通過已掌握的方法發現水。同時也說明了,月球上的水不僅僅存在於撞擊坑內的永久陰影區,而是可能遍布在整個月球表面。
圖片解讀:SOFIA平流層紅外天文臺對月球南極進行了觀測
圖片解讀:SOFIA平流層紅外天文臺是一架安裝觀測設備的波音747改進型飛機,垂尾有NASA標誌
圖片解讀:SOFIA平流層紅外天文臺裝備的FORCAST望遠鏡
這次NASA通過平流層紅外天文臺對月球表面進行觀測,拔高了我們對月球上有水的認識。平流層紅外天文臺觀測的目標是克拉維斯隕石坑,其位於月球南半球,直徑為231公裡,深度為3.5公裡。
在過去很長一段時間內,我們對月球上水的認識停留在撞擊坑內的永久陰影區。1998年升空的月球勘探者號就通過光譜儀對月球表面進行觀測,發現了氫富集現象,但是仍然不確定其中是否有結構水、礦物水的影響,所以沒法認定月球上有水。
2009年美國宇航局通過LCROSS探測器撞擊月球南部的Cabeus撞擊坑,相當於在月面引爆2噸的TNT炸藥,大量的塵埃會上升到10公裡以上的月面高度,通過對揚起塵埃的探測,我們確定Cabeus撞擊坑中有水,只不過水的含量非常低,1噸月壤中還不到500克。可以說LCROSS探測器撞擊測試證明了撞擊坑內的研究陰影區內存在水。平流層紅外天文臺這次進一步發現,不僅在撞擊坑的永久陰影區內有水,在月球表面也有水,而且是在太陽光的照射下形成的。
圖片解讀:美國宇航局LCROSS探測器撞擊月球南部的Cabeus撞擊坑,這次測試中發現了月壤中有水,只不過比沙漠還乾燥
根據平流層紅外天文臺的數據,在月球表面1立方米的土壤中,水的濃度為百分之一100至412,相當於350毫升,比沙漠還要乾旱100倍。這個發現的意義在於並不是水的量少,而是水確實存在於月球表面。
針對月球有水的發現,嫦娥5號其實最有發言權,因為該探測器將帶回月球樣本。嫦娥5號有兩大法寶力壓美蘇登月,第一個是鑽探取樣,與蘇俄月球16號至24號探測器不同,嫦娥5號要帶回2公斤的月球巖石樣本,需要鑽探2米深的月球表面。蘇聯月球16號及其之後的探測器,只帶回數百克的月壤,鑽探深度從0.3米至2米不等。
圖片解讀:嫦娥5號任務
圖片解讀:嫦娥5號任務採樣重量大,達到2公斤,深度為2米,這也是美蘇無人探測器所沒有達到的高度
從裡程碑角度看,嫦娥5號第一次實現採樣返回就達到了鑽探2米深,帶回2公斤月壤的技術要求,這一點力壓美蘇探測器。第二,月球起飛技術需是克服月球引力場弱的特點,嫦娥5號也在第一次落月中就展示了這個技術,力壓美國宇航局。美國宇航局的無人探測器沒有在月面採樣後起飛,即便美國宇航局要在2024年重新讓太空人登月月球,也掩飾不了無人探測器的空缺。
可以認為在月球勘探的各個地方,無人探測器都會派上用場,只是成本先便宜許多。月球的南極有著大量的水冰物質,這讓南極變成了必爭之地。這些水冰處理後不僅太空人可以喝,還能電解形成氫氣和氧氣,用來為火箭提供燃料。看來誰先發現月球上的水源地,誰就能搶佔先機。宇宙印象為今日頭條獨家,其他均為假冒,轉載均為非法。