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中國揭秘月球之水如何“天上”來(4)

2024-09-04 02:22:33 來源：北京日報 A+A-

中國揭秘月球之水如何“天上”來

嫦娥5號月壤樣品

（3）“加氫還原制水”漸成主流可行方案

在這次中國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)新的月壤制水方法之前，關(guān)于月球的水研究已在世界范圍內(nèi)開展多年，也取得了一些不俗的成果。目前，科學(xué)界對于月球原位取水主要形成了兩種思路：一是找到現(xiàn)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(xué)方式，設(shè)法使氫和月壤中的氧化物反應(yīng)，制造出水。

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，那里存在較大面積的永久陰影區(qū)，恒久的嚴(yán)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(fā)射了月球勘探者號，它攜帶的中子光譜儀在月球極區(qū)探測到大量氫富集的數(shù)據(jù)，只是無法確定是冰還是礦物中的結(jié)晶水或羥基（氫氧基）；2008年，印度發(fā)射的月船1號搭載的月球礦物繪圖儀在月球兩極發(fā)現(xiàn)了羥基或礦物水，到了2018年，研究人員又利用其光譜歷史數(shù)據(jù)，最終確認(rèn)極區(qū)的永久陰影區(qū)內(nèi)存在冰資源；2009年，美國航天局發(fā)射的月球環(huán)形山觀測與遙感衛(wèi)星撞擊了月球南極凱布斯環(huán)形山的永久陰影區(qū)，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(fā)射譜線。

然而，最具說服力的終極證據(jù)還得是在月壤中直接發(fā)現(xiàn)水。從早期美國阿波羅任務(wù)采集的月壤中，人們沒有發(fā)現(xiàn)任何含水礦物，一度讓科學(xué)界認(rèn)為月球是干燥的荒漠。時隔半個世紀(jì)，2024年7月，我國科研人員通過單晶衍射和化學(xué)分析，從嫦娥五號月壤樣品的玄武巖中發(fā)現(xiàn)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(zhì)量占該礦物總質(zhì)量的41%。這是人類首次在月壤中直接發(fā)現(xiàn)水分子，并揭示了水分子和銨在月球上的真實(shí)存在形式。

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