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中國揭秘月球之水如何“天上”來(4)

2024-09-04 02:22:33北京日報

中國揭秘月球之水如何“天上”來

嫦娥5號月壤樣品

(3)“加氫還原製水”漸成主流可行方案

在這次中國科學家發現新的月壤製水方法之前,關於月球的水研究已在世界範圍內開展多年,也取得了一些不俗的成果。目前,科學界對於月球原位取水主要形成了兩種思路:一是找到現成水分子,就地提取,水分子可以是冰的形式,也可以是含水礦物的形式;二是通過化學方式,設法使氫和月壤中的氧化物反應,製造出水。

在尋找冰或水合礦物的方向上,一些國家將目光投向月球兩極,那裏存在較大麵積的永久陰影區,恒久的嚴寒能夠把豐富的水分子以冰的形式束縛在月壤中。1998年,美國航天局發射了月球勘探者號,它攜帶的中子光譜儀在月球極區探測到大量氫富集的數據,隻是無法確定是冰還是礦物中的結晶水或羥基(氫氧基);2008年,印度發射的月船1號搭載的月球礦物繪圖儀在月球兩極發現了羥基或礦物水,到了2018年,研究人員又利用其光譜曆史數據,最終確認極區的永久陰影區內存在冰資源;2009年,美國航天局發射的月球環形山觀測與遙感衛星撞擊了月球南極凱布斯環形山的永久陰影區,一同前往的月球勘測軌道飛行器在近紅外波段觀測到水的吸收光譜,在紫外波段觀測到羥基的發射譜線。

然而,最具說服力的終極證據還得是在月壤中直接發現水。從早期美國阿波羅任務采集的月壤中,人們沒有發現任何含水礦物,一度讓科學界認為月球是幹燥的荒漠。時隔半個世紀,2024年7月,我國科研人員通過單晶衍射和化學分析,從嫦娥五號月壤樣品的玄武岩中發現了一種富含水分子的新型礦物晶體——六水氯化鎂銨,水分子的質量占該礦物總質量的41%。這是人類首次在月壤中直接發現水分子,並揭示了水分子和銨在月球上的真實存在形式。

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