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科学家通过安装在波音客机上的天文观测台，终于检测出属于水分子的光谱，确认月球上存在水 阿波罗计划首次登陆月球以来，月球上是否有水是科学家们的难题 2009年，nasa的研究在光谱分解中发现了月球水的存在可能性 但是，这种光谱分解并不使科学家们清楚月球上的水的存在，至少羟基引起的光谱现象与水引起的光谱现象非常相似 以前，nasa的科学家们从安装在改造后的波音747sp喷气式客机上的平流层红外天文观测台发现了水的信号，确认月球上存在水 图像来源: esa/nasa是将来建设月球研究基地不可或缺的战术物资 水可以供给基地的日常消费，也可以根据需要分解为氢和氧，用于科学家的呼吸和火箭发动机的启动 月球上存在的水资源大幅节约了我们在月球探测事业中的金钱和时间，为月球基地提供了资源保障。 2009年，nasa使用安装在印度月球1号探测器上的“月球矿物绘图仪”( moon mineralogy mapper，m3 )拍摄了月球陨石坑的照片 m3的探测器在克拉维斯环形山意外地收集到了3μm红外波段的信号，水和羟基能发出这样的信号，科学家们发现了这一信号后非常兴奋。 阿里斯蒂克弹匣悬崖的高度是2英里，是美国科罗拉多大峡谷的两倍让科学家们失望的是探测器带回的土壤样品太干燥了，其中几乎不存在形态的水。 因此，有些科学家质疑月球上是否真的存在水。一些支持月球水的科学家要求nasa的“深度碰撞”号在通过月球时收集尽可能多的光谱信号来验证m3探测器的发现。 从深度影响返回的数据支持发现m3探测器。 研究者们还认为，关于更早的卡西尼号执行任务时得到的光谱数据，月球上存在水和羟基 有研究者认为“深度碰撞”号捕捉的信号可以持续几天，这很可能不是来自土壤深处存在的羟基，而是来自土壤之间存在的水的信号 这些研究成果收录在当时的《科学》杂志上 为了判别月球上这些信号是由什么物质发出的，nasa戈达德宇宙中心的科学家肯定决定采用更准确的光学仪器 为了更准确地检测这些红外吸收光谱数据，决定检测出6μm的有可能由也被称为h-o-h弯曲振动的两个氢原子和一个氧原子产生的红外波段信号 检测该红外线信号并不简单，现在装备的月球探测器中没有能够检测6μm红外线频带的分光器 在地表检测这个红外信号是更不可能的事件，大气中的水蒸气严重妨碍了这个红外信号的传递，地表的分光器真的很无力 美国宇航局的科学家建议在飞入平流层的飞机上安装光谱仪收集信号，避免水蒸气引起的干扰 前几天，改装的波音747sp喷气客机搭载了平流层红外天文观测台( sofia )，上面有直径100英寸(约2.54米)的望远镜，可以捕捉大范围的波段红外信号 索菲亚 图片来源: nasa and jim ross在《nature》上发表的研究中，研究nasa月球的科学家casey honniball和同事利用sofia重新检测了克拉维斯的陨石坑 这次，他们捕捉到了6μm红外波段的信号 他们认为，在太阳的照射下，克拉维斯环形山的一个分子吸收了光而释放了这个信号，但月球上只有水分子释放了这个信号。 克拉比斯环形山的照片来源: nasa and jim ross的研究者认为这些水分子很可能存在于月球表面的玻璃中，水分子也只在玻璃中被高温和真空环境夺走。 honniball说:“我认为水是玻璃中最重要的存在。 小陨石撞击月球时，月球表的岩石会稍稍融化，融化的岩石会迅速冷却，变成玻璃 这些水无论是碰撞时产生的，还是小陨石带来的，最终都有可能储存在玻璃中 从sofia观测的数据来看，约kg的月球土壤中含有100~400μg的水，相当于一滴水洒在土壤中 永久影区“水库”科罗拉多大学博尔德分校的研究者也在月球极的永久影区陨石坑中发现了水分子。 在高纬度条件下，高耸的陨石坑形成了阳光长期照射不到的地区，这些地区的温度不会超过负163，为固体水的存在提供了条件 利用nasa月球探测轨道器的数据，研究人员计算出永久影区的面积约为40000平方公里，60%的影区位于月球南极。 阴影部分的水冻结得像岩石一样硬 即使太阳的照射区域不太存在水分子，如果物体撞击月球表面时水分子漂浮在永久阴影的区域，这些水就会停留在月球上 水可能隐藏的永久阴影区域 图像来源: nasa，即这4万平方公里的月球表面可能存在水分子 这项研究没有具体计算出有多少水存在，但研究者之一paul hayne说，在这个地区很难得到什么 也许需要的只是进出永久影区并能发掘冰岩的探测车。 带冰岩去太阳照射区域就行了。 nasa将带光谱仪的探测钻头发射到月球表面 图片来源: nasa上周刚宣布nasa与intuitive machines企业签订了4700万份合同，于2023年将勘探钻头运往月球 月球表面有多少水可供人类采用？ 我相信我们很快就能得到这些答案 正如honniball所说，为了得到这些玻璃中的水，可能需要消耗大量的燃料来溶解玻璃并提取 这些价格一定比从地球送水的支出少吗？ 现在还不清楚。 但是，希望有一天，月球基地旁边会有可以开采水资源的地区。 这也是促使人类再次踏上月球的巨大驱动力。 原标题:“科学家们在月球上找到了水！ 》阅读原文
