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2009年,美國國家航空航天局(NASA)發射了月球勘測軌道飛行器(LRO),這是十多年來美國首次向月球發射探測器。在那裡,LRO進行了觀測,並有了一些巨大的發現。例如,在月球南極-艾特肯盆地周圍的一系列永久性陰影環形山中,探測器證實了大量水冰的存在。
根據月球南極區域LRO獲得的溫度數據,歐洲航天局最近發布了一張月球水冰地圖,供未來的任務使用,包括歐洲航天局的一攬子資源觀測和勘探、商業開發和運輸的現場勘探,這些將在2025年由俄羅斯的月球27號著陸器飛向月球。
一旦到達那裡,遠景公司將對這些水冰貯藏點進行取樣,以評估未來為了建造和維持月球前哨站而收集這些水冰的可能性,即就地資源利用(ISRU)。這一過程的核心是「原種子」,這是一種將從月球南極區域的表面下提取樣本的鑽子。
除了水之外,這些樣本還可能含有其他揮發性物質,這些揮發性物質可能會在該地區的極低溫度下被捕獲,通常是-150°C(-238°F),在某些地區可能低於-200°C(-328°F)。這些樣品將被加熱,並由前景化學實驗室(普洛斯)進行分析,以提取這些揮發物,並對它們進行熱化學處理。
科學家會將它們加熱到最高1000°C(1832°F)的溫度,以測試是否可以提取其他化合物(如氧氣)。這樣做的目的是為了確定當地的資源是否可以被收集和轉化,以滿足太空人和月球殖民者的需求——比如生產建築材料、飲用水,甚至空氣。
英國開放大學(Open University)的漢娜薩金特(Hannah Sargeant)開發了這種改進的月球水提取方法,她因此被《福布斯》(Forbes)雜誌評為「30位30歲以下歐洲2020創新人物」(30 Under 30 Europe 2020 Innovation list)之一。正如漢娜所描述的這份榮譽:
「很高興看到空間資源正逐漸被人們認識以及體現它的研究價值,我榮幸成為今年的福布斯30 位30歲以下的歐洲人,但我想強調的是,有很多不可思議的人員,和我一起工作是如此值得在這個名單上。太空科學技術的未來絕對掌握在偉大的研究手中!」
普洛斯佩實驗室還將分析這些樣本,以獲得月球上關鍵元素的精確同位素測量數據,如碳、氧、氮和氫。這將有助於了解地月系統中揮發性化學物質的起源、演化和分布,也有助於天文學家更好地了解揮發性物質在太陽系內部的分布情況,
以及了解這些元素是如何、何時、何地分布的是了解我們的太陽系如何隨時間演變的關鍵。正如我們所知,這些化學物質也是生命存在的關鍵,因此,一個不穩定的記錄也可以幫助我們了解生命何時出現,以及在何處可以找到它。
「展望」號和俄羅斯的「月球-地球」計劃都是全球探索月球和勘探資源的更大計劃的一部分。這些任務的長期目標,連同「阿爾特彌斯計劃」和「月球門戶」的建設,是為月球探索和人類在月球上的永久存在創建一個可持續的計劃。