【儀表網(wǎng) 儀表產(chǎn)業(yè)】導(dǎo)讀：月球上有水嗎？來自嫦娥五號攜帶的“月球礦物光譜分析儀”顯示，1噸月壤中大概約有120克“水”。但光譜儀所探測到的“水”指礦物里的水分子或者羥基，在一定條件下才能轉(zhuǎn)化為我們喝的水。
 

　　仰望星空，“月球上到底有沒有水”的問題引發(fā)人類極大的好奇心，關(guān)于這個(gè)問題的科學(xué)爭論已持續(xù)半個(gè)多世紀(jì)。2020年12月1日，嫦娥五號探測器在月球風(fēng)暴洋北部地區(qū)著陸，隨后返回1731克月球樣品。月球礦物光譜分析儀獲取了月表的光譜數(shù)據(jù)。
 

　　實(shí)際上，光譜儀是靠發(fā)現(xiàn)羥基或者水分子的明顯吸收特征來測量水。通過分析3微米附近的光譜特征，就可以識別月表水并獲得水含量。
 

　　和普遍意義上的液態(tài)水不同，光譜儀在月面探測到的“水”都藏在巖石中，水分子代表稍微加熱就可以跑出來的“結(jié)合水”，羥基則代表需要較高溫度才能析出的“結(jié)構(gòu)水”。而目前獲得的月球光譜遙感數(shù)據(jù)波段覆蓋范圍還無法區(qū)分這兩種存在形式。
 

　　為獲得更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，科研人員對光譜儀進(jìn)行了熱校正。“月表溫度在當(dāng)?shù)卣缟踔習(xí)^100攝氏度，高溫使月壤產(chǎn)生的熱輻射會改變光譜形態(tài)，掩蓋水的特征，因此對光譜進(jìn)行熱校正是研究月表水的關(guān)鍵。
 

　　嫦娥五號光譜儀對采樣區(qū)約2米見方的區(qū)域進(jìn)行了光譜觀測，觀測對象除了月壤之外還有一塊沒有帶回來的巖石。數(shù)據(jù)分析結(jié)果為月球上真的存在水增加了新的確鑿證據(jù)：嫦娥五號采樣區(qū)的水含量在120 ppm(百萬分之120)以下，而巖石中的水含量約為180 ppm。
 

　　科研人員分析，月壤中的水絕大部分源自太陽風(fēng)“帶貨”。太陽風(fēng)里有很多氫，轟到月面與月壤里的氧結(jié)合形成了羥基或者水分子和月壤中120ppm水含量相比，巖石中仍多出來60ppm的水，多出來的水又來自哪里？科研人員推測巖石是來自于比嫦娥五號著陸點(diǎn)本地玄武巖更古老的區(qū)域，多出來的水可能代表了月球內(nèi)部水。
 

　　嫦娥六號、嫦娥七號將在原位和軌道尺度繼續(xù)探測月表水的含量、分布，這項(xiàng)研究成果也將為嫦娥六號、嫦娥七號的科學(xué)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供支撐。嫦娥五號是目前唯一一次既返回樣品又獲取到月表原位光譜的任務(wù)，樣品能夠詳細(xì)的分析水在月壤顆粒中的分布、存在形式，并可利用同位素示蹤來源，而原位光譜可以與軌道遙感建立聯(lián)系，能夠研究月表水的全球性分布和時(shí)間變化特征。
 

　　月球水研究遠(yuǎn)未結(jié)束。在科研人員們看來，證實(shí)月球上存在水并估算水量對“月球村”“月球科研站”的規(guī)劃和建設(shè)至關(guān)重要。本研究由中科院地質(zhì)地球所行星科學(xué)團(tuán)隊(duì)與上海技術(shù)物理研究所、國家空間科學(xué)中心、夏威夷大學(xué)、南京大學(xué)合作完成。
 

　　資料來源：中國科學(xué)報(bào)