关于支持科学新闻业
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻业： 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保未来能够继续产出关于发现和塑造我们当今世界的想法的有影响力的报道。
如果人类有一天要在月球上居住，或者只是将其用作前往火星的中转站，水将是一项至关重要的资源——而拥有当地供应将是无价的。
这就是为什么 NASA 计划在今年秋天将一些“垃圾”撞击到月球上。
月球陨坑观测和传感卫星 (LCROSS)，计划于 6 月 17 日与更广为人知的月球勘测轨道飞行器 (LRO) 一起发射，可能有助于解答关于月球上是否存在冻结水的这个存在了十年的问题。科学家们知道月球两极存在氢——但他们只是不知道它是以水的形式锁定，还是以其他形式。
“我们是第一个进入那里并接触含有这种氢化合物的月球风化层 [月球表面]，并将其暴露在阳光下进行观察的任务，”位于加利福尼亚州莫菲特菲尔德的 NASA 艾姆斯研究中心的首席研究员安东尼·科拉普雷特说，该任务耗资 7900 万美元。
在 20 世纪 90 年代中期，克莱门汀任务发现了月球水冰的证据，但后来的测试对这些发现产生了怀疑。月球探勘者号探测器后来发现了月球氢，但没有人知道它代表的是陨石带来的水冰，还是嵌入在甲烷等化合物中。包括去年秋天印度撞击探测器在内的最新研究尚未解决这个问题。
唐纳德·坎贝尔是康奈尔大学的天文学教授，他说科学家们几乎已经排除了隐藏在阴影月球陨石坑中的大片冰层。雷达观测没有发现水冰的明显迹象，就像在水星和木星的卫星欧罗巴以及其他地方发现的那样。但坎贝尔认为，月球可能蕴藏着小 pockets of ice。
“如果冰只是以非常小的冰块的形式存在于月球风化层中，那么雷达根本无法探测到，”他说。“我期待他们至少能探测到两极存在一定程度的水冰。从月球探勘者号的结果来看，肯定发生了一些事情……LCROSS 的实际撞击显然将是最直接的实验。”
月球勘测轨道飞行器也将从地表上方进行观察，但寻找水并非其主要任务。在计划 LRO 发射时，工程师们意识到他们的 宇宙神 5 号火箭有足够的推力搭载第二个探测器。科拉普雷特和其他人提议将一些东西撞击到月球上，以便从地面向上研究这个问题。
“LCROSS 实际上能够比 LRO 以更直接的方式更好地测量含氢物质，”科拉普雷特说。
10 月 8 日，探测器发射后废弃的火箭级将撞击月球南极一个阴影陨石坑，该陨石坑表面已有 20 亿年未见阳光。碎片羽流将喷射到太空，任何水分子都会瞬间汽化。LCROSS 上的一套相机和光谱仪将研究羽流，并确定氢是否以水的形式存在。
四分钟后，LCROSS 本身也将撞击月球并挖掘第二个陨石坑。哈勃太空望远镜、夏威夷的凯克天文台和一颗欧洲卫星都将观测撞击——任何拥有 10 英寸（25 厘米）或更大望远镜的人也可能能够看到撞击效果。
科拉普雷特说，无论 LCROSS 是否找到水，这次任务都将是有用的。
“我们不需要看到水冰才能获得成功，”他说。“我们还不完全了解这种氢源是什么，”他补充道，但 LCROSS 将处于理想的位置来找出答案。“它肯定会为这次探索增加一个其他任务都无法解决的方面，但所有其他任务都有助于支持它。”
