美國竟沒發現“月球水”?我國嫦娥五號發現,1噸月壤含約120克水

小明科學 2024-05-26 02:05:39
導語

1960年代,人類執行了聞名于世的阿波羅登月計劃,美國的宇航員們成功登上了月球,但是這次任務的成功並沒有爲科學家們提供足夠的證據,證明月球上有水的存在。但隨著印度的“月船一號”和我國的嫦娥五號的相繼登陸月球並返回地球,隨著他們帶回的月壤樣本中的水含量將近1%,卻從未有火箭登陸過月球的美國表示懷疑。那麽關于月球上是否存在水又有哪些爭議?

我國嫦娥五號的發現爲直接證明月球上有水提供了關鍵證據,那麽嫦娥五號爲何作出這一結論,月球水又隱藏著哪些奧秘?嫦娥五號的發現又會是一項偉大的發現,又能爲人類的探索提供怎樣的可能性,又將如何影響科學家對月球的認知。

一、月球水存在的爭議。

長期以來,科學家們都一直從太陽的系外行星、星際塵埃以及彗星中發現了許多水分子,他們從這些水分子上反推太陽系中其它行星上水的來源,結果顯示,水源于水和其他較重的原子組成的氣態星雲物質組成的小行星。但是人們對此一直持懷疑態度,那麽這種態度又是源于何處呢?來自太陽的系統小行星的水量極爲有限,那麽這些小行星又是如何在它現在所在的地方形成,從而究竟是哪裏形成了足夠的水埋在行星內部?

根據研究推測,在小行星形成的時候,其中所含的氫氧分子將結合成水以及一些氫氧化合物。月球作爲這些小行星碎片的殘留,應當也有水,但科學家們並未從月球上找到水。然而美國的“歲月號”和印度的“月船一號”已經通過探測到達的月球上,並收集了月球上的環境數據,並沒有發現水的蹤迹,因此月球上是否存在水一直飽受爭議。

很多人認爲,美國的阿波羅任務成功登月,月球上有水早就被美國人發現了。但實際上,美國的阿波羅任務成功登月,實際上只是在月球表面進行了遊走式探測,他們發現了一些疑似水的東西,但是由于當時儀器的限制,所以很難對這些東西進行准確的分析,因此只是給出了一份結果不能確定。

1994年,美國發射的“照相機”對木星進行了拍攝,然後將數據傳回地球,人們根據這個數據進行了分析,結果發現木星上具有大量的水,這也爲月球上存在水提供了關鍵的證據。2009年,印度的“月船一號”對月球進行了探測,並回傳了數萬張照片,結果顯示,月球上存在著大量的水,但由于印度的“月船一號”無法返回地球,因此後續的研究工作便交給了其他國家的人員來進行。

二、科學探索的進展。

國的嫦娥三號于2013年由我國發射到月球,然後對月球表面進行了細致的探測,並收集了月球表面的土壤和岩石樣本,隨後再2014年,我國再次將嫦娥四號發射到月球上面,對月球背面的表面進行探測,並進行帶回了一些有用的消息。

我國于2020年11月24日成功發射嫦娥五號,並成功帶回了2千克的月壤樣本,這次的任務最大的特點便是取樣的地點比較特殊,取樣的地點是“雨海”地區,這是由于“雨海”地區是古老月海形成的。古老月海可以從中探測到月球的大氣環境以及地球月亮的形成和演化,而且古老月海中的大部分材料都是來自于月球內部,但是也還有一部分來自于外界的物質。

因此,嫦娥五號帶回的樣品是月球上包含最爲豐富的水,但是“雨海”地區的月壤中並不是全部含有水分,其中大部分只是普通的岩土粒子,只是少部分的含有水分,這樣的含水量才會被研究人員當做一種相對豐富的水資源。但是在研究人員帶回的樣本中,卻發現有一些樣本是由甲烷和水分子組成的,這就說明,古老月海地區的含水量更多。

在研究人員對嫦娥五號帶回的樣本進行分析之後,結果顯示,每升含有1.6~1.8千克的水分,也就是說,每千克的樣本中含有將近120克的水,那麽月壤中的水分又隱藏著怎樣的奧秘呢?月球上的水分來源于我國數次月球探測中,對月球表面的探測以及有人駕駛的軌道探測所獲取的大量有用信息,從而更加加深人們對月球的認識。月球上的水分來源于太陽和其他行星,研究表明,月球上的水是由太陽風以及其他行星的撞擊帶來的。

月壤中的氫以及氧將會與其他原子結合起來,生成水分子,如果將這些水分子擠壓,那麽就會形成含水量相對較高的岩石,這也就是爲什麽嫦娥五號帶回的月球樣本中,有一部分的岩石樣本,而且在嫦娥五號的著陸器上,還安裝了一台可見和短波的分光光度計,用于對樣本中的氫含量進行分析。

三、月球水的潛在應用價值。

月球上的水具有不小的研究價值,月球上的水將協助人類辦好有關于太空探索,未來人類將會基于月球上的水分,逐漸建成居住在月球上的基地,月球上的水可以作爲原料,使用它將會爲人類提供一種重要的生存資源。在月球上建立月球基地,需要周期性的將貨物送入到月球軌道,然後以一定的方式進行降落,最終將工業原材料轉化爲可用的産品,但這種方式極爲不可取。

因此建立月球基地一個更好的方式就是,將原材料和設備直接送入到聖槍村基地的地面,通過當地的天然資源將它轉化成更有用的物資,每升含有1升的水,而且月球上的水與地球上的水相比,保存的更加完好,從而月球上的水將成爲一種寶貴的自然資源。

從長遠的角度來看,月球上的水可能會變成一種十分有價值的氫氧資源。我國的嫦娥四號在2019年成功著陸月球背面上“基督山伯爵”撞擊坑,這是人類曆史中第一次觸碰到月球背面的地面。而嫦娥四號發現的對月球表面的溫度進行了分析,結果顯示,月球表面的溫度也會有很大的波動,當月球出現在太陽正上方時,月球表面的溫度將會提高很多。

嫦娥四號還對月球表面的溫度進行了分析,結果顯示,月球表面的溫度非常低,甚至可能會低于-170℃,而隨著太陽的升起,月球表面的溫度也會提高,同時也會升騰出氣態的水,當氣態水遇到高溫時,就會變成濃厚的霧氣,這也就使得月球表面的溫度下降。但是這一系列的過程,都是很慢的,只有在緩慢向上升騰,才能看得見,也就是月球上出現了大量的水蒸氣,但是月球上的水蒸氣與地球上的完全不同,地球的水蒸氣來源于海洋中的水分。而月球上的水蒸氣,來源于月壤中的水分,當氣態水上升,也會變成一種高溫的物體。

結語

如果月球表面上有結構,那麽可以將這種高溫的水蒸氣轉化成淡泡水,在這種水中,人類可以運用它制造火箭燃油。

這樣非常劃算,不用將它從地球上面送入到月球上,從而降低了成本,這也爲太空探索提供了前所未有的可能性。

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