美科學家首次發(fā)現(xiàn)月球兩極存在水冰

　　冰層位于地表，深度和來源尚未確定；專家稱，月球將成為人類深度太空探索的“加油站”

　　月球與“月船1號”示意圖 新京報制圖/高俊夫

　　“月船1號”是此次發(fā)現(xiàn)的功臣。

　　“月船1號”是印度首個月球探測器，發(fā)射重量1.3噸，造價約8300萬美元，2008年10月22日發(fā)射升空，原計劃繞月運行兩年。2009年8月29日，印度地面站與“月船1號”失去聯(lián)系。

　　2016年7月至10月，美國航天局捕捉到一個失聯(lián)繞月探測器的蹤影。經(jīng)分析就是“月船1號”，仍在約200公里高的月球軌道上繞行。

　　“月船1號”發(fā)射后曾遭遇多次故障，為失蹤埋下隱患。據(jù)印度空間研究組織宣稱，“月船1號”在不到一年時間里，已完成近95%的預定任務，其中包括一臺月球撞擊探測器完成了對月球的撞擊。

　　圖中淺藍色區(qū)域就是發(fā)現(xiàn)水冰的地方，上圖為月球南極，下圖為月球北極。圖/NASA

　　半個世紀以來，天文學家一直在爭論月球上是否存在冰。美國夏威夷大學等機構研究人員21日宣布，他們首次發(fā)現(xiàn)了月球兩極表面存在水冰（water ice）的確切證據(jù)，并得到美國國家航空航天局（NASA）確認。這一發(fā)現(xiàn)對于未來人類進行月球探測乃至太空探索都意義非凡。

　　首次直接證明月球有水冰

　　水冰是由水或融水在低溫下固結而成的冰。早在上世紀60年代，科學家們就提出水冰可能存在于月球、水星和谷神星的永久陰影區(qū)域。

　　上世紀60-70年代間，美國先后發(fā)射6艘“阿波羅”載人登月飛船及其他數(shù)十個月球探測器尋求水的痕跡，但都失望而歸。直到2009年，印度的月球探測器“月船1號”發(fā)回的月球表面光譜中發(fā)現(xiàn)了水元素的譜線，科學家據(jù)此認為月球表面的大部分地區(qū)存在水分子。

　　近年來，許多探測任務發(fā)現(xiàn)月球表面存在水或水冰的跡象，但都缺乏確鑿的證據(jù)。據(jù)BBC報道，8月21日，由夏威夷大學研究人員領導的一個科學家小組在美國《國家科學院學報》上發(fā)表研究報告稱，他們分析了印度“月船1號”探測器攜帶的月球礦物質繪圖儀所得到的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了固態(tài)水——冰的近紅外吸收光譜的特征，直接證明那是月球上的水冰。

　　水冰深度和來源仍待確定

　　分析結果顯示，在月球南極，水冰分布在寒冷又黑暗的隕石坑中；在月球北極，水冰分布稀疏而廣泛。月球極地氣溫低至163攝氏度，永遠不會被陽光照射，因此在這樣的環(huán)境下水冰長期穩(wěn)定保存。

　　此項研究負責人之一、夏威夷大學的李帥稱，探測數(shù)據(jù)顯示冰層位于月球地表，水冰的深度和來源還不能確定，需要一個新的軌道衛(wèi)星來對月球極地加以研究，填補對月球極地的認知空白。

　　釋疑1 未來是否可移居月球？

　　人類雖然已經(jīng)成功登月，但是對月球上的資源還沒有詳盡的了解，水冰的發(fā)現(xiàn)將開啟人類探索太空的新紀元，因為它不僅可以為宇航員提供飲用水，而且能制成火箭燃料。

　　中國航天科工集團第二研究院研究員、國際宇航聯(lián)空間運輸委員會秘書長楊宇光說，在太空中其他星球上找到氧是很容易的，因為巖石等都是金屬的氧化物，但是氫并不容易找到。月球上發(fā)現(xiàn)水冰，電解之后可得液氫、液氧，它們可用來制備效率較高的火箭燃料，極大地降低太空任務的成本。

　　美國宇航局科學任務理事會副主任托馬斯·佐伯琴發(fā)推特表示，月球到地球之間的距離很近，水冰的出現(xiàn)可以使月球成為人類進行深度太空探索的“加油站”，甚至能幫助人類在月球上建立長期或永久基地。

　　大多數(shù)人更關心的問題是，水冰的發(fā)現(xiàn)是否意味著人類有望移居月球？楊宇光稱，月球的環(huán)境非常惡劣，完全不適宜人類居住，移民月球的可能性很小。上個月意大利科學家宣布在火星發(fā)現(xiàn)液態(tài)湖，激起人們移居火星的設想，但就人類目前掌握的技術來看，火星也不適宜作為移民的目的地。

　　“不論是月球還是火星，更現(xiàn)實的計劃是建立長期有人值守的科學考察基地，開發(fā)它的資源?！睏钣罟庹f。

　　釋疑2 如何開采和利用水冰？

　　美國科羅拉多礦業(yè)學院空間資源中心主任安杰爾·阿布德·馬德里指出，從月球提取冰，將是“建立太空經(jīng)濟的第一步”。今年6月，在科羅拉多礦業(yè)學院舉行的空間資源圓桌會議上，科學家、工程師和采礦技術專家共同探討了開采月球水冰的可能性。與會者討論后認為，量化資源加上開發(fā)和部署技術的時間，開采水冰大概需要10年。

　　據(jù)美國《商業(yè)內幕》報道，在圓桌會議上，科羅拉多礦業(yè)學院的研究員介紹了一種將月球水冰轉化為火箭燃料的提取技術——“熱采礦”。具體操作是，在月球隕坑附近的永久光照區(qū)部署多個萬向反射鏡，通過反射陽光來照射周圍陰暗的隕坑，將水冰轉化為水蒸氣，收集后進行電解處理，得到氫和氧。

　　月球上的資源開采之后如何利用？楊宇光表示，除了少量可作為科學考察的樣本，把外太空資源運回地球是沒有意義的。因為運輸成本非常高，而且極少資源是外星球存在而地球上沒有的。在月球上開采資源后應該直接使用它，我們稱之為資源的“原位利用”。比如在月球建立太空基地，所需的鐵、鎳等金屬元素就可以在礦石里找。

　　目前比較緊迫的問題是，全球各國如何合作進行月球探索活動，楊宇光介紹，因為開發(fā)月球的費用極其高昂，合力探索能減少各國決策者的一些顧慮，更高效地完成空間任務。

　　■ 說法

　　“外層空間活動須為全人類謀利”

　　隨著航天技術的飛速發(fā)展，各國對月球的興趣也在不斷復蘇。如今證實月球上確實存在水冰，更是吸引了許多民營太空探索公司。但月球資源的歸屬權至今還是個問題。

　　2015年11月25日，時任美國總統(tǒng)奧巴馬簽署了《美國商業(yè)太空發(fā)射競爭法》，該法賦予了太空采礦合法性，明確了太空資源的私有財產(chǎn)權，意味著私企開采太空資源和進行商業(yè)用途獲得了法律上的權利。但這僅僅是美國的法律，月球資源究竟屬于誰？

　　外交部國際法咨詢委員會委員、中國政法大學國際法學院副院長馬呈元說，關于月球目前有兩個國際條約加以規(guī)定，一個是1967年簽署的《外層空間條約》，另一個是1979年簽署的《月球協(xié)定》，均獲得了聯(lián)合國大會的通過。

　　這兩個條約規(guī)定，月球和其他天體，包括火星在內，任何國家不得依據(jù)主權要求或通過利用、占領或其他任何方式據(jù)為己有。馬呈元說，《月球協(xié)定》之后近40年里，在外太空立法方面幾乎沒有新進展，因此在月球采礦立法方面，目前是一個空白?？梢钥隙ǖ氖牵鲊M行外層空間活動必須為全人類謀利，不能為自己的利益去開采月球或火星資源。

　　馬呈元表示，就國際法來說，短期內制訂太空資源開采條約是不現(xiàn)實的，這會受到大多數(shù)國家的反對，因為大多數(shù)國家沒有開采能力，只有少數(shù)國家受益。就國內立法來說，比如美國制訂了自己的法律允許開采太空資源，這會損害其他國家利益，但美國機構或公民依據(jù)國內法是可以在太空采礦的，暫時沒有相關國際法禁止這樣的行為。即使制訂了相關國際法，也缺乏執(zhí)行力，很難阻止有能力的國家開發(fā)太空資源。（記者陳沁涵）

【糾錯】

責任編輯： 韓家慧