2005年8月15日，我國(guó)首個(gè)月球儀面世了。說(shuō)起月球，你可知道月球上到底有沒(méi)有水呢？

　　猜一猜，什么地方有“?！眳s沒(méi)有水？月球。從雨海、靜海、澄海到豐富海、云海，從阿麗阿黛溪再到虹灣、風(fēng)暴洋，月球上到處都是和水有關(guān)的地名。但20世紀(jì)美國(guó)“阿波羅計(jì)劃”采集回來(lái)的月巖卻異常干燥，比地球上最干燥的沙漠還有過(guò)之而無(wú)不及。因此，除了地名之外月球和水似乎再無(wú)瓜葛。

　　這一直接后果就是在月球上建立長(zhǎng)期甚至永久基地的可能性變得渺茫。因?yàn)樗且环N非常高效、易于使用和儲(chǔ)存的氫、氧載體，它可以維持人類的日常需要，用來(lái)生產(chǎn)火箭的推進(jìn)劑，為地球和月球之間的運(yùn)輸系統(tǒng)提供燃料。試想在月球上工作了好多天的航天員無(wú)法洗個(gè)澡是什么樣的情形？月球上沒(méi)有水，要建設(shè)和運(yùn)行月球基地就必須從地球上運(yùn)水，這個(gè)成本實(shí)在太高昂了。

　　與地球近23.5°的黃赤交角不同，月球的赤道與黃道的交角只有大約1.5°。自轉(zhuǎn)軸幾乎和黃道面垂直的構(gòu)形，使得月球兩極的一些地區(qū)可能會(huì)處于永久的黑暗之中。日本“月亮女神”探測(cè)器發(fā)現(xiàn)，月球兩極確實(shí)存在永久陰影區(qū)。那里的溫度保持在大約50開(kāi)（-223℃），被形象地稱為“低溫陷阱”。其結(jié)果是，由隕星帶到月球上的水冰就會(huì)在低溫陷阱中積累并被永久保存。

　　事實(shí)上，近半個(gè)世紀(jì)前天文學(xué)家就開(kāi)始爭(zhēng)論，月球上可能有冰。但直到20世紀(jì)90年代初才有了些許眉目，而它緣起的地點(diǎn)則是出人意料的比月球環(huán)境更為嚴(yán)酷的水星。當(dāng)時(shí)天文學(xué)家使用雷達(dá)探測(cè)水星的地貌，接收到了來(lái)自水星兩極環(huán)形山中永久陰影區(qū)的回波。從回波的特性來(lái)看那里似乎存在一個(gè)厚冰層。

　　受這一“利好”消息的影響，1994年科學(xué)家在美國(guó)“克萊芒蒂娜”月球軌道探測(cè)器上安裝了一個(gè)雷達(dá)。當(dāng)它經(jīng)過(guò)月球南極上空的時(shí)候，反射回來(lái)的信號(hào)也“預(yù)示”有冰存在的痕跡。但很多人對(duì)此存有疑問(wèn)。
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　　1998年，美國(guó)“月球勘探者”探測(cè)器專門(mén)攜帶了中子譜儀，來(lái)測(cè)量宇宙線轟擊月球表面所產(chǎn)生的中子的能量。如果這些中子在飛向探測(cè)器的過(guò)程中與月球土壤上層的氫原子發(fā)生碰撞的話，它們的速度就會(huì)大為降低。通過(guò)測(cè)量快中子和慢中子的比例，它令人信服地證明月球的兩極地區(qū)富含氫原子，而這些氫原子極有可能來(lái)自混合在月球土壤中的冰。

　　近年來(lái)，月球迎來(lái)了新一輪的探測(cè)熱潮。美國(guó)“月球勘測(cè)軌道飛行器”發(fā)現(xiàn)月球極地環(huán)形山永久陰影區(qū)的溫度僅有-240℃。這一溫度不僅可以儲(chǔ)存水冰或者氫達(dá)數(shù)十億年，還使得這些永久陰影區(qū)成為太陽(yáng)系中最寒冷的地方。它還在月球南極附近的環(huán)形山中探測(cè)到了水的信號(hào)，且信號(hào)比預(yù)期的要強(qiáng)。

　　此后，印度“月船1號(hào)”探測(cè)器上的“月球礦物探測(cè)器”也在月球上發(fā)現(xiàn)了水分子。雖然這些水僅僅存在于月球表面最上層的1～2毫米之中，但它的分布卻十分廣泛，且月面緯度越高，水分子的信號(hào)越強(qiáng)。同時(shí)，這些信號(hào)的強(qiáng)弱還會(huì)隨著晝夜周期性地變化。

　　月球兩極環(huán)形山永久陰影區(qū)中是否存在水冰的決定性證據(jù)，來(lái)自美國(guó)主動(dòng)撞擊月球的“月球環(huán)形山觀測(cè)和傳感衛(wèi)星”。它由兩部分組成。其中占據(jù)絕大部分的是“宇宙神”5型火箭的二級(jí)火箭“半人馬座”，另一部分則是“牧羊人”探測(cè)器。
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　　2009年10月9日，“半人馬座”火箭以超過(guò)2.4千米/秒的速度撞上了月球南極的卡比奧環(huán)形山。“牧羊人”探測(cè)器對(duì)此進(jìn)行了大約4分鐘的觀測(cè)。當(dāng)原子和分子被激發(fā)的時(shí)候，它們就會(huì)釋放出特定波長(zhǎng)的輻射，這些輻射能被分光計(jì)探測(cè)到。“牧羊人”探測(cè)上的近紅外、可見(jiàn)光和紫外分光計(jì)對(duì)撞擊拋射物進(jìn)行了探測(cè)。紅外分光計(jì)探測(cè)到了水的信號(hào)，紫外分光計(jì)則探測(cè)到了氫氧根。這次探測(cè)共發(fā)現(xiàn)了95升水。這一數(shù)字僅僅是環(huán)形山中總儲(chǔ)水量的下限，進(jìn)一步的分析表明那里還有更多的水冰。

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