月球上有水吗？来自嫦娥五号探测数据的最新研究显示 ， 1吨月壤中约有120克“水”——光谱仪所探测到的水指矿物里的水分子或者羟基 ， 在一定条件下才能转化为液态水 。 近日 ， 由中国科学院地质与地球物理研究所行星科学团队与上海技术物理研究所等多家科研机构合作完成的研究论文在《科学进展》上发表 。 这项研究利用嫦娥五号携带“月球矿物光谱分析仪”探测的水含量数据 ， 是人类首次在月表原位条件下所获得的 。
首次在月表近距离探测水
2020年12月 ， 嫦娥五号探测器在月球风暴洋北部地区着陆 。 除了采集样品外 ， 嫦娥五号探测器还在原位条件下获取采样区的形貌与物质成分 ， 解析月表水特征 。
嫦娥五号携带了月球矿物光谱分析仪 ， 在采样过程中获取了月表的光谱 ， 第一次有机会在月表近距离、高分辨地探测水的信号 。 此前 ， 来自光谱仪的观测数据也证明月球有水 ， 但都是从距离月面遥远的月球上空观测到的 。
嫦娥五号携带的光谱仪对采样区约2米×2米范围的区域进行观测 ， 观测对象除了月壤之外还包括了一块岩石 。 光谱仪是靠发现羟基或者水分子的明显吸收特征来测量的 。 通过分析3微米附近的光谱特征 ， 就可以识别月表水并获得水含量 。 但和液态水不同 ， 光谱仪探测到的“水”都藏在岩石中 ， 水分子代表稍微加热就可以跑出来的“结合水” ， 羟基则代表需要较高温度才能析出的“结构水” 。 数据分析结果为月球上存在水增加了新证据:采样区的水含量在120ppm（百万分之120）以下 ， 而岩石中的水含量约为180ppm 。 相当于1吨月壤中约有120克水 ， 1吨岩石中约有180克水 。
【1吨月壤岩石中有180克“水”】证明月球或存在内部水
月壤中的水绝大部分源自太阳风“带货” 。 “太阳风里有很多氢 ， 轰到月面与月壤里的氧结合形成羟基或者水分子 。 ”地质地球所研究员林杨挺说 。 但和月壤中120ppm水含量相比 ， 岩石中水量多出60ppm ， 多出来的水又来自哪里？科研人员推测岩石来自比嫦娥五号着陆点本地玄武岩更古老的区域 ， 多出来的水可能代表了月球内部水 。
专家介绍 ， 嫦娥五号工程是目前唯一一次既返回样品又获取到月表原位光谱的探月任务 。 嫦娥六号、嫦娥七号将在原位和轨道尺度继续探测月表水的含量、分布 ， 这项研究成果也将为嫦娥六号、嫦娥七号的科学目标实现提供支撑 。 科研人员表示 ， 证实月球上存在水并估算水量 ， 对后续“月球村”“月球科研站”的规划和建设至关重要 。
月球探水简史
1952年
氘的发现者、美国化学家哈罗德·尤里大胆猜测 ， 月球上太阳无法照射到的洼地中可能存在像水一样的挥发性物质 。
1969年-1972年
美国“阿波罗”计划给了宇航员“眼见为实”的机会 ， 但随后在实验室里测量样品发现月壤很干 ， 留在月表的仪器也并未探测到水汽 ， “月球是干的”几乎成为人们的共识 。
1978年
苏联科学家在“月球24号”任务采集的样品中测量到微量水 ， 但没有引起科学家重视 ， 对月球水的研究停滞了很长时间 。
1994年
美国科学家在“克莱门汀”任务中利用雷达技术对月球两极探测时发现水 。 此后 ， 美国“月球勘探者号”携带一台中子谱仪探测到大量氢 ， 估计月球极区可能存在数亿吨水 。
2009年
印度“月船一号”搭载的光谱仪发现月球上有大量的水 ， 含量随纬度的增加而增加 。 前往土星的探测器“卡西尼号”等也用光谱仪确认月球存在水 。