“嫦娥五号”证明：月球上有水

黄增强

最近，由中国科学院地质与地球物理研究所行星科学团队、上海技术物理研究所、国家空间科学中心、南京大学等多家科研机构合作，利用“嫦娥五号”携带月球矿物光谱分析仪探测的数据，首次获得了月表原位条件下的水含量。

关于月球上是否有水，这个问题已经争论了半个多世纪。1969年至1972年，美国曾多次发射“阿波罗号”探测器，并成功地在月球表面着陆。美国虽然从月球带回391千克月壤，但科学家们从样品中没有测量到水，甚至连留在月球表面的探测器也无法探测到水。从此，“月球是干的”幾乎成为人们的共识。

1970年至1976年，苏联分别成功发射了“月球-16号”“月球-20号”和“月球-24号”月球探测器，从月球运回326克月壤。苏联科学家从“月球-24号”任务采集的部分月壤样品中测量到了微量的水，但是这一研究成果没有得到广泛的重视。

进入21世纪，光谱仪探测成为更加先进的方式。2009年，印度“月船一号”搭载的月球矿物绘图光谱仪探测发现，在月球上水随处可见，并且水含量随纬度的增加而增加。这一结果让很多人意识到月球上真的有水。此后，前往土星的探测器“卡西尼号”、前往彗星的探测器“深度撞击号”和“月球观测和传感卫星”等都用光谱仪的探测确认月球上确实存在水。

随着科学技术的不断发展，我国探索太空的步伐越来越快，特别是我国四次成功发射“嫦娥一号”“嫦娥二号”“嫦娥三号”“嫦娥四号”探测器，通过十多年的不懈努力，对月球的探测取得了长足的进步。

2020年11月24日，我国在文昌航天发射中心成功发射“嫦娥五号”探测器。同年12月1日，探测器成功着陆在了月球风暴洋北部地区，并将1731克的月壤样品带回地球。“嫦娥五号”探测器携带了最先进的月球矿物光谱分析仪，近距离获取了月表的光谱。经过科学家和研究团队数据分析，结果表明，“嫦娥五号”采样区的水含量在百万分之一百二十以下，而岩石中的水含量约为百万分之一百八十，相当于1吨月壤中大约有120克水，1吨岩石中大约有180克水。这一新发现是人类首次实现了月表原位条件下的水含量探测，是对争论了半个多世纪以来，月球是否有水的最有力的证明。

什么是月球水？它以什么形式存在？月球水不是直接可以用来饮用的普通水，它主要以气态水和固态水的形式存在，并非地球上的液态水形式。“嫦娥五号”采样区探测到的水，主要指的是矿物里的水分子或者羟基。如果想要成为日常使用的液态水，月球水还需要在一定条件下才能转化，例如高温。

“嫦娥五号”发现月球有水，对我国的科研成果有着极为重要的现实意义。其一，如果月球表面有广泛的水存在，那么人类就可以想出方法获取这些水资源，例如通过加热月壤，获得液态水。其二，月球上有了水以后，还可以把它分解成氧气和氢气。这样的话，人类在月球上建立基地的难度将会大大降低。其三，水、氧气和氢气除了可以供日常生活使用以外，还能用于生产和制造，氢气还可以充当能源，例如火箭的燃料。

我们从“嫦娥五号”探测器的数据中不难看出，月球上有可以利用的水资源，对人类研究月球，将月球作为中转站向更深的空间进行探测，起到了积极有效的推动作用。