索菲亞已經探測到水分子(H2O) Clavius隕石坑,可見從地球上最大的隕石坑之一,位于月球的南半球。 以前的觀測的月球表面探測到某種形式的氫,但無法區分水和化學相對密切,羥基(OH)。 數據從這個位置揭示水濃度的100到412 ppm,大致相當于12盎司一瓶水,困在一個立方米的土壤分布在月球表面。 研究結果發表在最新一期的自然天文學．
“我們有跡象表明,H2O——熟悉的水我們知道可能出現在陽光普照的月球,”主任保羅?赫茲說天體物理學部門的科學任務理事會在華盛頓NASA總部。 “現在我們知道它是存在的。 這一發現挑戰了我們對月球表面的了解和對資源提出了有趣的問題相關的深太空探索。”作為對比,撒哈拉沙漠有100倍的水比索菲亞月球土壤中檢測到。 盡管少量,發現提出了新的問題水是如何創建的以及它是如何持續嚴厲,不通風的月球表面。
水是一種寶貴的資源在外層空間和生命的關鍵因素。 水索非亞發現是否方便使用作為資源還有待確定。 美國宇航局的阿耳特彌斯計劃下,機構渴望學習所有關于水的存在,它可以在月球上提前發送第一個女人和下一個人去月球表面2024和建立一個可持續的人類存在的最后十年。
索菲亞的結果建立在多年的先前的研究研究月球上存在水。 當阿波羅宇航員第一次從月球返回的1969年,它被認為是完全干燥的。 軌道和撞擊器任務在過去的20年里,如美國國家航空航天局的月球隕坑觀測和遙感衛星,證實了冰被永久遮擋在月球兩極隕石坑。 同時,一些宇宙飛船——包括卡西尼任務和“深度撞擊”彗星任務,以及印度空間研究組織的月船一號任務,NASA(美國航空航天局)的地面紅外望遠鏡,看大致在月球表面,發現陽光地區水合作用的證據。 然而這些任務無法明確區分的形式出現——H2O或哦。
“索菲亞觀測前,我們知道有一些水合作用,”凱西Honniball說,第一作者發表她的畢業論文工作的結果在夏威夷大學在檀香山Mānoa。 “但我們不知道有多少,如果有的話,實際上是水分子——就像我們每天都喝,或者更像是排泄干凈。”索非亞提供了一種新的手段,看月亮。 飛行在45000英尺的高度,這架改進型波音747 sp 106英寸直徑望遠鏡達到99%以上的地球大氣層中的水蒸氣紅外宇宙的清晰視圖。 利用其模糊對象紅外攝像機索非亞望遠鏡(預測),索非亞能夠拿起特定波長獨特的水分子,在6.1微米,發現了一個相對令人驚訝的濃度在陽光明媚的Clavius火山口。
“沒有厚厚的大氣層,水在陽光照射的月球表面應該只是輸給了空間,“Honniball說,他現在是美國宇航局戈達德太空飛行中心的博士后研究員在綠地,馬里蘭州。 “然而我們看到它。 生成水的東西,一定是陷阱。”
幾個部隊可以在交付或創建的水。 微小隕石落在月球表面,少量的水,可以把水在月球表面上的影響。 另一種可能性是會有一個兩步過程太陽的太陽風提供氫月球表面,導致化學反應與土壤中的含氧礦物產生羥基。 同時,輻射轟擊羥基的微小隕石可以轉化成水。水然后存儲,如何使積累,也提出了一些有趣的問題。 水可以被困成小珠狀的結構在土壤中形成微小隕石造成的高溫影響。 另一個可能性是顆粒之間的水可以隱藏的月球土壤和躲避陽光,潛在地使它比水更容易被困在珠狀的結構。
任務設計看遙遠,昏暗的對象(如黑洞,星團和星系,索菲亞的關注地球最近的、最聰明的鄰居是一個脫離一切照舊。 望遠鏡運營商通常使用指南相機追蹤恒星,保持穩步望遠鏡鎖定在其觀察目標。 但月球是如此之近,明亮,它填補了導游相機的整個視野。 沒有星星,目前還不清楚如果望遠鏡可以可靠地跟蹤月亮。 為了確定這一點,2018年8月,運營商決定嘗試一個測試觀察。事實上,“這是索菲亞第一次看著月亮,我們甚至沒有完全確定我們可以得到可靠的數據,但月球的水問題迫使我們嘗試,“Naseem Rangwala說,索菲亞在美國宇航局艾姆斯研究中心的項目科學家在加州的硅谷。 “這是難以置信的,這個發現出來的基本上是一個測試,現在我們知道我們能做到這一點,我們計劃更多的航班要做更多的觀察。”
索菲亞的后續航班將在額外的陽光照射的地方尋找水和在不同月球階段學習更多關于水生產,存儲,穿過月球。 數據會增加的月球任務的工作,比如美國航空航天局的揮發物調查極地探險號(毒蛇),創建第一個水資源的地圖為的人類太空探索月球。
天文學在同一期《自然》雜志上,科學家們發表了一篇論文使用的理論模型和美國宇航局的月球勘測軌道飛行器的數據,指出水可能被困在小陰影,溫度低于零度,在更多的月亮比目前的預期。 結果可以在這里找到。
“水是一種寶貴的資源,科學的目的和使用我們的探險家,”雅各布漂白劑說,首席科學家探索美國宇航局人類探索和操作任務理事會。 “如果我們可以使用的資源在月球,然后我們可以攜帶更少的水和更多的設備來幫助使新的科學發現。”
索菲亞是一個NASA和德國航空航天中心的聯合項目。 艾姆斯管理著索菲亞程序、科學和任務在合作大學空間研究協會,總部設在馬里蘭州哥倫比亞和德國斯圖加特大學的索菲亞學院。 飛機維護和運營到703年美國宇航局的阿姆斯特朗飛行研究中心建設,在棕櫚谷,加州。