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專家確認月球水份比原先估計多 或可供水太空站及製作燃料、氧氣

2020/10/27 — 14:30

Photo by Josh Miller vis Unsplash

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月球冰量比原先預計多!兩份刊於《自然天文學》的研究報告確認月球表面及近地結構存有冰層,意味人類可從月球抽取水份,用於勘探任務或太空船與其他設備的燃料之上,亦有助解決日後人類在月球設立太空站時的部分補給問題。

夏威夷大學天文學家、美國太空總署 (NASA) 研究人員 Casey Honniball 之前的研究曾透過檢視輻射吸收頻率,確認月球上有氫氧離子 (Hyroxyl ions, OH-) 。 氫氧離子是屬於水粒子 (H2O) 一部份,也就是說水冰 (water ice) 有機會是其源頭,但 OH- 也有少部份機會是來自其他物質。

Honniball 團隊再以新技術檢測,透過一部被改造的波音 747 客機運載著的天文望遠鏡 SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) 收集數據,以此量度月球表面反射的陽光波長,確認大部份氫氧離子是來自冰水分子,而且有機會是緊連或依附著月球表面岩層中。該研究估計月球靠近南極的高緯度地區上大約每克就有約 100–412 微克水。未有參與研究的 NASA 天體物理學部門總監 Paul Hertz 指,此發現顯示水未必只集中於有陰影及寒冷的兩極地方,而是分佈於整個月球表面。

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該研究雖然顯示月球有水,但不代表太空人可輕易取得這些水份,但另一研究可能帶來額外好消息。

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科羅拉多大學天文學家 Paul Hayne 的研究團隊於《自然天文學》另一份報告指出,月球上存有的冷阱 (cold trap) 可能比原先估計多。這些冷阱是指月球上永不見天日、不被陽光直接照射,且溫度較低的地方,因此冰層不會融化。 Hayne 團隊的研究估計月球上有約 4 萬平方公里地方有冷阱存在,而大部份冷阱都是處於月球高緯度地區。他們估計月球上可能有達數十億個冷阱,部份冷阱大小可能只有 1 厘米大。Hayne 於訪問中形容此發現具「真正顛覆性 (a real game-changer) 」,太空人或者探測車可更易存取月球上的水份。月球上發現水份,將有機會可用於月球基地,或者補給燃料之用。

月球、特別是月球南極地區近年再次成為各國太空任務的焦點。 NASA、英國及中國等多國太空總署都有興趣勘探當地,以取得水資源。其中, NASA 計劃在 2024 年派出一男一女太空人登陸月球,其中一個任務是尋找水源。今次從月球上發現更多水資源,除可廣泛地用於飲用水、燃料以及空氣供應上,更有望可減低各國在月球探索或執行長期登月任務時,因資源不足而引起的衝突。

來源:

  1. The Conversation, Cool discovery: new studies confirm Moon has icy poles, 27 October 2020
  2. New York Times, There’s Water and Ice on the Moon, and in More Places Than NASA Thought, 26 October 2020
  3. The Guardian, Water exists on the moon, scientists confirm, 27 October 2020

報告:

  1. Honniball, C.I., Lucey, P.G., Li, S. & et al. (2020). Molecular water detected on the sunlit Moon by SOFIA. Nature Astronomy. DOI: 10.1038/s41550-020-01222-x
  2. Hayne, P.O., Aharonson, O. & Schörghofer, N. (2020). Micro cold traps on the Moon. Nature Astronomy. DOI: 10.1038/s41550-020-1198-9

文/Edward Ho

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