月球上有水吗有空气吗-月球上有水吗( 二 )


在第37个月昼“北上探险”的任务中,玉兔二号“大步流星”,6步移动了59.7米,休眠时距离“神秘小屋”的直线距离仅剩30多米 。去年12月27日,玉兔二号唤醒后迎来第38月昼的工作,继续北上,在总里程达到992.3米、距离“神秘小屋”只剩下10米左右的距离时,地面的“驾驶员”立刻安排全景相机进行了彩色成像,终于露出“神秘小屋”的真容——由于地形、视角、相机视场、分辨率等关系,之前大家看到的“高大”建筑,实际只是一块石头 。不过别灰心,细看,石块宛如一只小兔子,前面零落的石块好似一根胡萝卜,让人忍俊不禁 。
玉兔二号也没歇着,今年1月6日接近午夜时刻,玉兔二号月球车行驶里程突破1000米,达到1003.9米 。明天(1月11日),正是嫦娥四号着陆器与玉兔二号完成两器互拍、任务取得圆满成功的三周年纪念日 。1000米里程的突破无疑是给这项工程最好的礼物 。
采访人员获悉,当下一次休眠唤醒,玉兔二号还将近距离探测目标石块,并对它身后的大型撞击坑进行感知 。
*采访人员郜阳
图片来源:北京航天飞行控制中心
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NASA科学家证实月球上有水3对于想要探索月球的人类来说,水是一种非常珍贵的资源 。它不仅能供宇航员饮用,还能够裂解成氢气和氧气,这两种气体对于火箭燃料制备和人类呼吸有着很大意义 。如果月球存在大量可使用的水,我们就不再需要在探月时花费大量的金钱和空间从地球运输水资源 。
早在2009年,NASA就利用印度“月船1号”探测器携带的“月球矿物绘图仪”(Moon Mineralogy Mapper,简称M3)对月球陨石坑进行成像 。当时,M3意外在克拉维斯环形山检测到了3微米红外波段的信号,符合这一条件的,一种可能性是水,另一种则是羟基 。
但是科学家曾检测过阿波罗任务带回来的月岩,它们实在是太干燥了,几乎检测不到水分子的存在,大家也一直都在争论这种红外光信号到底是否是水产生的 。为此,M3小组还曾请求NASA的“深度撞击”号在经过月球时打开光谱仪进行一次检测 。“深度撞击”号返回的数据确认了M3团队的结果 。他们在综合了更早在1999年“卡西尼”号执行任务时的光谱数据后,确认了月球真的有可能存在水或者羟基 。
当时的研究称,“深度撞击”号发现水/羟基的信号会大约在表面来回持续数天,这说明很有可能是与月球表面岩石结合很松的水造成的,而不仅仅只是结合紧密的羟基获得的结果 。这些研究也在当年登上了《科学》杂志 。
月球一定有水
为了排除羟基产生的信号可能,NASA戈达德航天中心的科学家决定再次对光谱数据进行重复检测 。这一次,为了更精确地保证红外吸收光谱数据是水产生的,他们决定检测6微米红外波段信号,这一红外波段信号,只有可能是两个氢原子和一个氧原子产生的,也被称作H-O-H弯曲振动 。
但是,想要检测到这种红外波段非常困难,因为目前的月球探测器上都没有装载能检测6微米红外波段的光谱仪 。而如果想要在地面来对其检测也是不现实的,地球的大气层中的水蒸气会隔绝这部分波段的光,因此地面观测器也无能为力 。
不过,还有另外一种出路,那就是让飞机带着光谱仪飞到合适的高度进行检测,以此来克服大气层给出的难题 。现实中,我们的确已经拥有了这种工具——平流层红外天文观测台(SOFIA),它实际上是一架改装过的波音747SP喷气客机,这架客机携带了一台直径100英寸(约为2.54米)的望远镜,用红外光来观察宇宙用于研究附近的星系,黑洞,彗星等 。
SOFIA飞行的区域,能远离大气层中99.9%的水蒸气,因此6微米红外光能穿越到其所在区域 。而SOFIA装配的FORCAST光谱仪有能进行6微米红外光检测,并且能同时观测月球 。至此,这架改装的波音客机就满足了所有的观测条件 。
在发表于《自然-天文学》的一项研究中,NASA的研究月球的科学家Casey Honniball和同事就利用SOFIA重新检测了2009年用3微米红外光检测的克拉维斯环形山 。这一次,研究者仍然接收到了清晰的6微米红外光的信号,他们确定在太阳的照射下,克拉维斯环形山中有一种分子在吸收了辐射后释放出了这一信号,而这一次研究者能肯定,月球上只有可能是水分子做到了这一点 。“我们无法想到月球上除了水还会有其他物质能显示出6微米光谱的信号特征,”Honniball和她的同时在论文中写道 。研究推测,这些水分子很有可能被储存在了月球表面的玻璃中或者被夹在了微小的岩石灰之间 。在这些地方,水分子能避免被高温和真空环境带走 。