宇航员在登月期间,怎样用“月球手电”挖到水?

如题所述

月球是距离地球最近的天体,人类为了探索宇宙,就必须将月球作为“跳板”。但直到现在,其神秘的面纱还依然笼罩在这颗体积并不大的星球上。为揭开这些谜团,宇航员也必须亲自登上月球。但宇航员在探索月球期间,总不能一直指望从地球带来的食物和水,他们也需要利用月球自身的资源来补充能量。问题随之而来:在哪可以找到月球上的水?

月球手电

想在月球挖到水,其实只要找到冰即可,因为月球温度太低,理论上并不会存在液态的水,但它们会以冰的形式存在。如模拟图所示,这实际上是一个六单元格的立方体卫星,利用特殊的激光在月球陨石坑内搜寻冰的痕迹。该卫星将使用红外激光把光照射到月球上的极地阴影区域,而上方的反射仪将测量月球表面反射和成分,意图发现冰的存在。

科学家给这颗只有公文包大小的卫星起了个形象的名字——月球手电,旨在像手电一样探测月球上的那些从没见过日光的天然冰。

美国国家航天局表示:尽管这个主意看上去不错,但却是众多技术在月球上的首次应用。包括第一次使用激光来寻找天然冰,以及第一个使用环保燃料的卫星,通俗来讲,这是一种比平常航天器更能安全的行驶和储存的新型燃料(与文章内容无大关联)。

窥探月球阴影

如果你足够细心,你会发现前文提到了该卫星将在月球极地阴影区探索冰的痕迹。而之所以会选择这类区域,是因为月球南极和北极附近存在大量陨石坑,由于坑内常年没有日光照射,也被称为永久阴影区,被认为是“冷阱”。据科学家预测,这类陨石坑中聚集了大量冰分子,当然也可能包括实体水冰的存在。这些冰分子可能来自撞击月球的陨石和彗星,也可能来自太阳风与月球土壤之间的交互作用。

这样的分析并不是毫无根据,经卫星探测的结果,太阳只会绕着这类陨石坑的地平线运动,日光从不会射进坑口。再加上月球温度的影响,陨石坑口就像一个天然的屏障,将其中的冰分子牢牢关在里面,这些分子永远也得不到足够的能量逃逸。所以,坑内的水被困住,并因此积累了数亿年。

当月球手电发出的激光射在陨石坑内时,其卫星的激光反射仪将使用更容易被水吸收的红外线波长,以此来识别任何表面上冰的痕迹。如果激光照射在普通的岩石上,反射的光将直接回到卫星的捕捉器,这表明缺少冰;但如果光被吸收,则意味着坑内包含水冰,光吸收程度越大,也说明冰在坑内的分布就越广。

虽然月球手电只能提供月球哪个区域表面有冰的信息,而不能提供其下冰的信息,但月球手电已经填补了人类对月球水冰理解的空白。接下来,科学家还将把月球手电提供的信息与其它卫星提供的数据进行比较,以查看月球水冰的特征是否存在相关性,从而使人类对月球的水冰分布有一个更整体的了解。

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第1个回答  2021-12-16
人类对月球的探索从来没有停息过。宇航员到达月球之后会研究月球表面的地理环境。也会利用特殊的设备来寻找水源。
第2个回答  2021-12-15
“月球手电”是一个六单元格的卫星,负责在月球的陨坑当中找到冰,利用红外激光在地球的阴影地域找冰存在的痕迹。
第3个回答  2021-12-15
“月球手电”是一种立体的卫星,通过红外线可以观察到陨石坑内是否有冰的痕迹。
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