我国在月球上发现了什么（大型水库）

最近，中国的嫦娥五号探测器成功地带回了月球样本，引起了全球范围内的关注。除了月球土壤和岩石样本外，令人惊讶的是，科学家们还发现了一个巨大的“月球储水库”，估计含有2700亿吨水！这个令人振奋的发现引发了一个重要问题：为什么在美国进行的六次登月任务中，没有发现这个月球储水库呢？

嫦娥奔上了广寒宫

1969年7月20日，美国成功地将宇航员尼尔·阿姆斯特朗和爱德温·巴兹·奥尔德林送到了月球表面，实现了人类首次登月的壮举。此后美国先后进行了六次登月计划，一共带回约382公斤（842磅）的月球样本，包括岩石、土壤、尘埃等月球表面的物质。这些样本随后被运送回地球，并由NASA的科学家进行详细的研究和分析。

1971年基辛格在访问中国，赠送了1克月球土壤给中国。多年来，我国科学家想研究月球，就只能在这1克月壤上做文章，然而1克能做什么呢？因此我国对于月球的了解始终难以得到实质性的进步。直到2020年，我国嫦娥五号任务圆满成功，第一次成功地将月球样本带回地球。这次我们获得了1731克的月球样品，足够我们进行各种科学研究。

2022年6月15日，《自然通讯》（Nature Communications）在线发布中国嫦娥五号的一项重要研究成果：月壤样品中存在来自岩浆结晶过程的“水”。这完全颠覆了我们以往的认知，月球不是没水吗？

月球到底有没有水？

过去，人们普遍认为月球是一个干旱无水的天体。

早期的观测设备和技术限制了我们对月球的详细研究。从地球上观测，人们无法直接探测到月球表面的水分存在。月球表面看起来是干燥、岩石裸露的，没有明显的迹象显示有水的存在。月球上的地质构造和形态特征也不像地球上那样与水的作用有关。因为月球几乎没有大气层，而大气层对于维持液态水的存在至关重要。在缺乏大气层的情况下，水会迅速蒸发或转化为冰态。与此同时，月球表面温度的变化非常剧烈，从日间的高温到夜间的极低温，这种极端的温度条件也不利于液态水的存在。因此，人们常常认为月球干旱无水。

然而，随着科学技术的发展和对月球的深入探测，我们逐渐知道月球上实际存在有限数量的水。最近的研究发现是基于NASA的月球勘测轨道飞行器所获得的数据。

月球勘测轨道飞行器是一颗由NASA发射的无人探测器，于2009年进入轨道，主要任务是对月球进行全面的勘测和观测。其中，NASA的探测设备包括红外线辐射测量仪和中性原子仪等，这些设备可以提供详细的月球表面成分和结构信息。

探测任务的数据分析结果表明，在月球南极部分的永久阴影地区存在冰。这些地区由于受到周围山脉或陨石坑的阻挡，几乎没有阳光直接照射，温度接近绝对零度（-273.15摄氏度）因此水是以冰的形式存在。在月表的其他地区，想要找到水被认为是不可能的。

然而，在我国的最新研究中显示：月壤样品中明显含有羟基形式的“水”，平均含量约30ppm。

目前认为月球水主要有三个来源。一是太阳风粒子与月表物质相互作用产生的（动态）羟基物质；二是撞击月球的彗星或陨石带来的水和含羟基物质；三是月球原生（内部）水。根据返回样品的实验室分析表明，嫦娥五号月球样品是一类年轻玄武岩。它的胶结玻璃含量很少，仅为阿波罗样品的三分之一，同时样品中外来撞击溅射物非常低，对“水”的贡献可以忽略不计。也就是说，嫦娥五号月球样品中肯定存在月球原生水，这些水被推测来自于月球岩浆结晶过程。

岩浆是由地球或其他行星内部熔融的岩石物质组成的高温流体。当岩浆冷却时，其中的矿物质会逐渐凝固并形成固态晶体。在岩浆结晶过程中，岩浆中的矿物质以原子、离子和分子的形式排列在一起，形成具有规则晶格结构的固态结晶体。这些晶体的形成取决于岩浆的化学组成、温度和压力等因素。因此不同类型的岩浆也具有不同的化学成分和熔融温度范围，它们在结晶过程中形成的矿物也各不相同。常见的岩浆结晶矿物包括石英、长石、斜长石、黑云母、角闪石等。

这也就是说，在月球形成的过程中，曾经存在过含水的岩浆，并且在冷却过程中，这些岩浆结晶形成了含水矿物。这些含水矿物广泛分布于月球表面和地下岩石，可能携带着古代月球历史的重要信息。

科学家估计，这些含水矿物的含水量为0.05%。按照这样的比例估算，月球上的含水矿物可能储存着多达2700亿吨的水，这些含水矿物就如同月球上的天然储水库。

这一发现对于未来的月球探索和资源利用具有重要意义。因为水可以被分解为氢和氧，提供宇航员生活所需的氧气和饮用水。此外，水还可以转化为推进剂，用于太空飞行器的推进系统。因此，这项发现为未来的月球登陆任务和深空探索提供了潜在的重要资源。

美国登月任务为何没发现？

美国阿波罗登月计划曾六次进行载人登月任务。然而他们去的地方，都是月表上非常古老的区域。他们采集到的月岩年龄最少也有31亿年，有些甚至超过44亿年。而嫦娥五号着陆点却是较为年轻的区域，采集到的月岩平均年龄约为20亿年，这就有了本质上的差别。而双方的差别也说明了一件事：水在月球表面的分布并不均匀。

此外，美国探测器的技术落后也是一大原因。这不是狂妄自大，如今我国的探测器等相关设备，都是世界最高端的，而且借鉴了世界各国技术进行升级改进。而美国50年前的技术，虽然在当时是跨时代的，但跟现在相比，还是有些落后。当时的设备和仪器都无法有效探测到地下的水存在，并且对于水分子的探测能力较弱。因此，即使存在水，美国也很难被发现。

美国可能被干扰：阿波罗计划前后带回了382公斤的月球样本。前文说过，这些样本大部分是“老年”月岩，这意味着其中的大部分可能不存在水。即使少部分发现了谁，他们也可能以为是转运过程中混入了杂质。从而怀疑了自己的推断，错过了发现月球上有水的可能。

未来的展望

水是人类生命的基本需求之一，它可以提供饮用水、食物种植的水源以及氧气供应。如果月球上存在水，宇航员在月球上的生存和探索任务将更加可行和可持续。因为水可以被分解为氢和氧，这两种元素是一种常见的火箭燃料组合。如果我们能够从月球上获取水资源，可以将其转化为火箭燃料，为深空探索提供便利和成本效益。基于此，我们可以在月球上建立永久性居住地和科研基地。

美国方面目前已经重启了登月计划。根据NASA最新报告，“阿尔忒弥斯计划”将在2026年前将美国宇航员送上月球，并逐步建立月球基地。

而我国的探月计划也早就有建立月球基地的规划。2004年，中国正式开展月球探测工程，并命名为“嫦娥工程”。嫦娥工程分为“无人月球探测”“载人登月”和“建立月球基地”三个阶段。随着嫦娥五号安全着陆，我国已经进入载人登月阶段，预计将在2030年前实现中国人首次登陆月球。