新研究：在月球某些区域开采水资源比预想的容易

IT之家 3 月 7 日消息，一项新的研究为未来宇航员在月球上获取生命维持所需的水资源和可开采冰资源带来了好消息。据研究团队分析，月球上的某些区域可能比之前认为的更容易获取这些资源。

该研究由艾哈迈达巴德物理研究所的杜尔加・普拉萨德（Durga Prasad）领导的科学家团队完成。他们分析了印度“月船 3 号”（Chandrayaan-3）任务收集的月球表面温度数据，该任务于 2023 年 8 月成功降落在月球南极附近。研究人员发现，着陆点附近的温度波动剧烈，即使在相距很近的区域之间也存在显著差异。

为了更好地理解这些温度变化，研究人员将数据输入一个经过精细调整的计算机模型，该模型模拟了着陆点的条件，包括地形和光照情况。结果显示，月球高纬度地区朝向极地的斜坡与“月船 3 号”着陆点的条件相似。这些区域通常接收的太阳能不太强烈，这导致表面温度较低，使得冰能够在相对较浅的深度处积累。这意味着，与月球极地布满陨石坑的极端环境相比，在这些区域获取水资源时面临的挑战更小。

这一发现对于计划长期载人前往月球南极的任务机构具有重要意义，例如美国宇航局（NASA）的阿尔忒弥斯（Artemis）计划。如果能够在月球上找到并利用冰资源，将减少宇航员对地球补给的依赖，使任务更具可持续性和成本效益。从冰中提取的水不仅可以作为饮用水，还可以通过分解水分子为氧气和氢气来生产火箭燃料。

然而，此前对月球表面温度的直接测量仅来自 20 世纪 70 年代的阿波罗 15 号和 17 号任务，这两次任务的着陆点均靠近月球赤道，距离未来的极地任务预定地点较远。

据IT之家了解，2023 年 8 月，“月船 3 号”成功降落在月球南极附近后，其着陆器上搭载的名为“查斯特”（ChaSTE，即“钱德拉表面热物理实验”）的仪器钻入月壤，深度达 10 厘米，并在一个完整的月球日内测量了当地温度。

记录数据显示，“月船 3 号”着陆点位于一个朝向太阳的斜坡 ——“湿婆力量站”（Statio Shiv Shakti），其温度在白天最高可达 82 摄氏度，夜间则骤降至零下 168.15 摄氏度。然而，仅一米之外，地形平坦且朝向极地的区域，温度峰值要低得多，仅为 59 摄氏度。

模拟结果表明，高纬度地区朝向极地且坡度大于 14 度的斜坡可能足够寒冷，使得冰层能够在较浅的深度处积聚。这些条件与未来月球南极着陆任务的预定地点相似，包括 NASA 的阿尔忒弥斯月球任务。

研究人员在新研究中写道：“这些地点不仅具有科学意义，而且与月球极地附近的区域相比，在探索过程中面临的技术挑战更小。”

该研究于 3 月 6 日发表在《通讯-地球与环境》杂志上。