NASA在阳光照射的月球表面发现水

美国宇航局刚刚举行新闻发布会，公布月球重大发现：科学家在飞机上通过同温层红外线天文台的望远镜，首次在月球的阳光照射下发现了水。

同温层红外天文台，英语：Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy，缩写：SOFIA，是美国宇航局、德国航空太空中心、和大学太空研究协会（URSA）共同合作的项目，是由一架波音747SP改装上2.5米直径反射望远镜，在约12,496米的高空进行红外线天文学研究的飞机。

它的能力使它几乎能在地球大气层内所有的水蒸气之上飞行（能够观察到一些被大气层拦阻不能被地基设备观察到的红外波长），并且飞行至地球表面上的任何一点进行观测。每周进行3或4晚的飞行观测。

它的主要科学目标是研究行星的表面和大气层组成；研究彗星的组成、演化和结构；以及探讨星际物质的物理和化学性质、探索恒星和其它天体的形成。

SOFIA在月球的Clavius火山口中发现了分子水H2O，Clavius火山口是月球南半球从地球上看到的最大的火山口之一。这一发现表明水可能分布在整个月球表面，而不仅限于阴凉的地方。

先前对月球表面的观察发现了某种形式的氢，但无法区分水（H2O）及其化学上的近亲羟基（OH）。新的数据显示，水被困在分布在月球表面的土壤中，浓度为百万分之100至412（大致相当于一瓶12盎司的水/每立方米）。结果发表在最新一期的《自然-天文学》上。

NASA总部科学任务部天体物理处处长Paul Hertz说。“我们有迹象表明，H2O——我们知道的熟悉的水，可能存在于月球的阳光照射下，”“现在我们知道它在那里。这一发现挑战了我们对月球表面的理解，并提出了与深空探索有关的资源的有趣问题。”

作为比较，撒哈拉沙漠的水量是SOFIA这次在月球土壤中检测到的水量的100倍。尽管水量很少，但这项发现提出了新的问题，即如何产生水以及水如何在恶劣、无空气的月球表面上持续存在。

水是我们深知的深空珍贵资源，是生命的重要组成部分。所发现的水是否容易获得作为资源使用尚待确定。根据NASA的Artemis计划，该机构将于在2024年将第一位女性和下一个人送入月球表面，以全面了解月球上是否存在水。

SOFIA的结果是建立在过去多年研究月球上水的研究基础上的。当阿波罗宇航员于1969年首次从月球返回时，它被认为是完全干燥的。在过去20年中，轨道飞行器和撞击器飞行任务，例如NASA的月球陨石坑观测和感知卫星，证实了月球两极周围永久阴影的陨石坑中有冰。

同时，包括卡西尼号任务和“深撞击”彗星任务，以及印度航天研究组织的Chandrayaan-1任务在内的数种航天器，以及美国宇航局的地面红外望远镜设施，都在月球表面上大范围观察，并发现了日冕器中存在水合作用的迹象。但是，这些任务无法明确地区分其存在的形式——H2O或OH。

SOFIA提供了一种看月球的新方法，可以更清晰地看到红外宇宙，其FORCAST望远镜的高敏度红外摄像头，能够拾取水分子特有的特定波长（6.1微米），并发现了阳光明媚的Clavius火山口中相对令人惊讶的水分子浓度。