美國宇航局剛剛舉行新聞發(fā)布會，公布月球重大發(fā)現(xiàn)：科學(xué)家在飛機上通過同溫層紅外線天文臺的望遠(yuǎn)鏡，首次在月球的陽光照射下發(fā)現(xiàn)了水。

同溫層紅外天文臺，英語：Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy，縮寫：SOFIA，是美國宇航局、德國航空太空中心、和大學(xué)太空研究協(xié)會(URSA)共同合作的項目，是由一架波音747SP 改裝上2.5 米直徑反射望遠(yuǎn)鏡，在約12,496米的高空進行紅外線天文學(xué)研究的飛機。

它的能力使它幾乎能在地球大氣層內(nèi)所有的水蒸氣之上飛行(能夠觀察到一些被大氣層攔阻不能被地基設(shè)備觀察到的紅外波長)，并且飛行至地球表面上的任何一點進行觀測。每周進行3或4晚的飛行觀測。

它的主要科學(xué)目標(biāo)是研究行星的表面和大氣層組成;研究彗星的組成、演化和結(jié)構(gòu);以及探討星際物質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)、探索恒星和其它天體的形成。

SOFIA在月球的Clavius火山口中發(fā)現(xiàn)了分子水H2O，Clavius火山口是月球南半球從地球上看到的最大的火山口之一。這一發(fā)現(xiàn)表明水可能分布在整個月球表面，而不僅限于陰涼的地方。

先前對月球表面的觀察發(fā)現(xiàn)了某種形式的氫，但無法區(qū)分水(H2O)及其化學(xué)上的近親羥基(OH)。新的數(shù)據(jù)顯示，水被困在分布在月球表面的土壤中，濃度為百萬分之100至412(大致相當(dāng)于一瓶12盎司的水/每立方米)。結(jié)果發(fā)表在最新一期的《自然-天文學(xué)》上。

NASA總部科學(xué)任務(wù)部天體物理處處長Paul Hertz說。“我們有跡象表明，H2O——我們知道的熟悉的水，可能存在于月球的陽光照射下，” “現(xiàn)在我們知道它在那里。這一發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了我們對月球表面的理解，并提出了與深空探索有關(guān)的資源的有趣問題。”

作為比較，撒哈拉沙漠的水量是SOFIA這次在月球土壤中檢測到的水量的100倍。盡管水量很少，但這項發(fā)現(xiàn)提出了新的問題，即如何產(chǎn)生水以及水如何在惡劣、無空氣的月球表面上持續(xù)存在。

水是我們深知的深空珍貴資源，是生命的重要組成部分。所發(fā)現(xiàn)的水是否容易獲得作為資源使用尚待確定。根據(jù)NASA的Artemis計劃，該機構(gòu)將于在2024年將第一位女性和下一個人送入月球表面，以全面了解月球上是否存在水。

SOFIA的結(jié)果是建立在過去多年研究月球上水的研究基礎(chǔ)上的。當(dāng)阿波羅宇航員于1969年首次從月球返回時，它被認(rèn)為是完全干燥的。在過去20年中，軌道飛行器和撞擊器飛行任務(wù)，例如NASA的月球隕石坑觀測和感知衛(wèi)星，證實了月球兩極周圍永久陰影的隕石坑中有冰。同時，包括卡西尼號任務(wù)和“深撞擊”彗星任務(wù)，以及印度航天研究組織的Chandrayaan-1任務(wù)在內(nèi)的數(shù)種航天器，以及美國宇航局的地面紅外望遠(yuǎn)鏡設(shè)施，都在月球表面上大范圍觀察，并發(fā)現(xiàn)了日冕器中存在水合作用的跡象。但是，這些任務(wù)無法明確地區(qū)分其存在的形式——H2O或OH。

SOFIA提供了一種看月球的新方法，可以更清晰地看到紅外宇宙，其FORCAST望遠(yuǎn)鏡的高敏度紅外攝像頭，能夠拾取水分子特有的特定波長(6.1微米)，并發(fā)現(xiàn)了陽光明媚的Clavius火山口中相對令人驚訝的水分子濃度。

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