漫漫尋水路
說起要建造月球永久基地,各國科學家基本達成了一個共識,那就是得先在月球上找到水冰,這也是月球探險成敗的關鍵。
上世紀美蘇探月高峰期,兩國曾發射數十枚月球探測器,但都沒有找到月球上存在水或冰的證據。
最近二十年,隨著遠距離探測技術的進步,事情開始出現了轉機。
1994年,美國發射Clementine探測器,首次拍攝到全部月球表面。
Clementine攜帶的儀器收集到從月面反射的不同顏色的光,從而可以認證月球岩石中的礦物成分,並繪製出第一張整個月面的化學成分圖。
Clementine的探測資料表明,在月球的南極可能存在一個長約366米,深度5~10米的“冰湖”。
到了1998年,美國“月球勘測者”攜帶了更多先進的儀器對月球進行勘測,比如中子分光儀、阿爾法粒子分光儀、伽瑪粒子分光儀等等。隨後不久,NASA的首席科學家Alan B.Binder就宣佈,已經在月球上找到了水!
這麼說有什麼依據?
科學研究發現,中子如果與氫原子相撞,就會失去速度,變成所謂的“熱中子”。
而太陽風會帶著大量中子轟擊月球表面,藉助上述的現象,就可以判斷氫的分佈情況,進而尋找到水冰。
中子光譜儀顯示,在南北極點中子活動呈現明顯變化
上圖是“月球勘測者”傳回的中子光譜資料。我們能看到,在月球的南極和北極地區,中子的活動曲線存在明顯的轉折點,說明兩極的熱中子比較多,進而證明可能存在小晶體形式的冰。
遭遇質疑
月球兩極水冰之說很快遭到另外一些科學家的質疑。
如前所說,中子光譜儀的探測結果,只能說明月球兩極存在豐富的氫。
但氫可能是水冰,也可能只是某種形式的氫。
然而,當撞擊發生後,數百名業餘或專業天文學家,使用一切可以使用的觀察工具,都沒能拍到任何水蒸氣或者其他可能有水的跡象。
沒過多久,《華盛頓郵報》引用美國科學家的話,宣告“月球找水行動”失敗。
“探測器在月球隕石坑中發現可能只是純氫,而不是水。”
美國月球研究所的所長Alan Bender認為,必須派人或機器人到實地考察,才能最後確定。
歐洲的行動
SMART-1
時間走到2006年,歐空局發射了一顆月球探測器“SMART-1”,在月球軌道進行大量科學試驗之後,歐空局也選擇讓SMART-1去撞擊一片可能有水冰的區域。
SMART-1最終成功撞擊月球,但歐空局的科學家仍然沒有從SMART-1的撞擊中觀測到有水的跡象。
到了近幾年,又有了新的發現。根據一些最新遙測資料,科學家們推測,在月球極端低溫條件下的永久陰影區,可能存在水冰等化學物質。
但不管怎麼說,只是侷限於遠端勘察,究竟是什麼情況,有多大的利用價值,還有待進一步證實。
嫦娥探月
很多朋友可能會問,為什麼老去撞月球,幹嘛不直接發射一顆探測器,直接在月球南極或北極著陸,然後用地面勘測車輛去近距離研究?
我們透過嫦娥五號探月任務也能看到,直接著陸月表已經需要一定的技術,何況是取樣返回,世界上有幾個國家能掌握?
多數國家的科學家,或許只能是望月興嘆。
嫦娥五號
即便是具備這種實力的美國,時間節點也是一拖再拖。
早在十幾年前美國NASA就曾宣佈要在2018年派宇航員再次登月,很多人都一直盼著人類宇航員能親手去摸一摸那月球兩極隕石坑內的水冰。不過現在2020年了,這個願望何時能實現,尚未可知。
總之,月球尋水之路漫漫,也許中國嫦娥將會是首先獲得突破的探測器。
總結
美國贈送給中國的月岩
四十多年前,美國贈送了中國1克月球岩石,對中國科學家有很大的“刺激”作用,他們也希望有一天,中國同樣可以“上九天攬月”。
如今嫦娥五號成功帶回1731克月球樣本,成為世界上第三個從月球取回樣品的國家,這個願望成為現實。
不過,嫦娥五號雖然圓滿完成了“繞、落、回”探月任務,邁出了探月月球的關鍵一步,但前面的路仍然很長。
據航天中心專家表示,下一步將發射嫦娥七號,對月球南極進行考察。
而前面的嫦娥六號,原本是作為嫦娥五號的備份探測器,如今嫦娥五號圓滿完成任務。專家們就考慮把嫦娥六號調整在七號之後,到時可以像嫦娥五號一樣上月球“挖土”,從月球南極取樣返回地球。
透過這兩個探測器的實地考察取樣,或許可以正式揭開月球水冰的奧秘。