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科技日报|水分子现身月球光照区 但离成为“资源”还有很大距离( 二 )


“有一种设想认为，可能是携带水的彗星，从距离太阳很远的地方撞击月球，将彗星上的水以某种形式束缚在了月球上；但也有可能是太阳风中的氢和月球表面的氧反应后，形成羟基，进而与氢离子结合形成水分子。”周礼勇说，含水的彗星等撞击月球表面产生的能量熔化了月球表面的岩石和土壤，当熔化物迅速冷却成玻璃体时，彗星带来的水就会被封入其中，可以在月球表面严苛的环境中长期存在。
“还有一种可能，就是水是月球原生的。”周礼勇表示，现在的主流观点认为月球的形成过程不包含水。在远离太阳2到3个天文单位之外，温度低到雪线以下，水才会以固态形式参与行星的形成过程，进而保留在行星之中。地球、月球距离太阳只有一个天文单位，按理说不会有水，这也是为什么地球上水的来源迄今仍然是科学家研究的重要问题。月球本身是否含有“与生俱来”的水，这个问题与月球的起源及经历的地质演化密切相关。
2009年10月，NASA的月球陨石坑观测和传感卫星（LCROSS）探测器部分撞击月球南极附近的阴影区，在撞击羽流中探测到了水分子的证据，从而证实阴影区存在冰。
美国科罗拉多大学博尔德分校的保罗·海尼等研究者计算了阴影区的面积，它们大约在4万平方千米左右，其60%位于月球南极。研究人员认为，这些区域具有捕获水的能力，也就是说，这4万平方千米的区域如果都存在水分子，那么冰的总量相当于几十亿公斤的水，但实际情况如何，还需要进一步验证。
还需弄清分布和储存结构
“对于探索月球的人类来说，水是一种非常珍贵的资源。假如宇航员需要在太空驻留半个月甚至更久，月球如果存在可以利用的水资源，就不用耗费巨资从地球上运送水。此外，随着人类深空探测的脚步加快，未来对于遥远天体的探测需要建立中转站。水能够裂解成氢气和氧气，成为火箭燃料的原料，也可满足宇航员的呼吸需求。如果月球有充足的水，就可以作为人类深空探测的落脚点。”提及应用前景，周礼勇对未来充满期待。
有数据显示，现在把一升瓶装水从地球带向月球的成本为3.5万美元，如果能开发月球的水资源，将极大降低探月成本。
不过，没有大气层保护，月表太阳照射面的水源是否可以利用？“这还需要弄清楚水在月表的分布范围、埋藏深度、是否能长期保存等。”周礼勇认为，月表水是否能利用，该怎样利用，需要做更多检测，例如水含量是否足够高，在哪些地区富集，是否能达到开采的级别，水在月表储存的机制是什么，需要用什么样的技术才能把水有效地收集起来。
“这些发现确实令人兴奋，很有研究和应用的前景，但成本目前还无法预料。”周礼勇说。
本报采访人员 金 凤


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