按照計劃，NASA 將於2025 年送第一支宇航員隊伍登上月球，他們將肩負起建造首個月球科學基地的激動人心的任務。作為一個雄心勃勃的目標，預定今年升空的Artemis I 號任務將至關重要。但要在月球上長期開展科學與勘探任務，水資源就成為了一個繞不開的現實門檻。

月球南極附近的Artemis 任務大本營想像圖（來自：NASA）

有趣的是，在上月發表於《科學報告》期刊上的一篇文章中，有研究人員分享了一則好消息—— 我們所在的這顆藍色星球的大氣層，可能促成了月球上的一些水資源、且大致相當於休倫湖（地球排行No.8）。

來自阿拉斯加大學Faribaks 地球物理研究所的論文一作Gunther Kletetschka 在一份聲明中指出，月球上的含水量，可能大大地超過了此前的預期。

2009 月球南/ 北極“冰凍水”圖像（圖自：NASA）

之所以NASA 決定在月球南極著手建設Artemis 任務的大本營，是因為有不少科學家推測那裡可能在地表下隱藏了大量的冰凍水。

大多數時候，相關研究都根據水量與太陽風、小行星/ 彗星攜帶等綜合理論因素，來計算這個假定的月球水儲量。

月球接近地球磁尾的分析（圖自：Gunther Kletetschka）

其中一種觀點是，數十億年前的“重轟炸”晚期，充滿氫和氧離子的小行星與彗星撞擊到了月球表面，然後部分粒子可能融合到一起成為了水。

另一種觀點則是與流行的太陽風理論有關，推測帶有氫和氦原子的太陽風刮向了月球，結果與剩餘的小行星塵埃相互作用產生了相當多的水。

研究配圖- 1：地磁三維剖面圖

上述兩種假設，也被許多科學家想像為地球上的水起源。但在研究了NASA 月球勘測軌道器收集的月球引力數據後，研究人員很快意識到了第三種解釋。

據說該方式有望為月球兩極帶來額外的3500 立方公里（840 立方英里）水量，相當於世界第八大湖—— 休倫湖（Lake Huron）。

研究配圖- 2：月球極地地區的地形與地質

研究人員指出，當月球穿過地球磁層時，地球上層大氣中的氫和氧離子，可能曾經逃逸並落到月球表面。在這個區域內，地球的大氣離子被排斥的可能性相當高。

如果月球正在在界限內，被排斥的粒子，基本上會被直接射到這顆衛星上。此外由於月球沒有自己的磁層，它就沒辦法將這些粒子排斥回地球，而是被迫在月球表面接納氫和氧。

研究配圖- 3：月球北極區域內梳狀因子（CF）的穩定性

Kletetschka 將這個概念形像地比作“沐浴”，即月球在迎面接受從地球淋灑過來的水離子。一旦其抵達月球表面，這些離子就會結合形成永久凍土層。

然後通過各種地質過程，這種霜凍的月冰可能被逐漸驅趕到月面以下，甚至慢慢轉變成液態水。若真如此，NASA 阿爾忒彌斯任務的宇航員們將欣喜不已。

研究配圖- 4：月球南極區域內梳狀因子（CF）的穩定性

一方面，登月宇航員可利用大量的水資源來維持生命活動所需。另一方面，月球空間站也可將之用於燃料生產等用途。

甚至未來某一天，我們可將月球作為深空任務的檢查站/ 服務區，為更遙遠的太空探索項目提供強有力的支撐。

最後，Kletetschka 等研究人員的預估還是相當保守，即只有1% 的地球大氣粒子逃逸並落到了地球，才能形成如此規模儲量的月球水。

感興趣的朋友，還請移步至《Scientific Reports》，並查閱《通過重力分析月球兩極附近的水相分佈》（Distribution of water phase near the poles of the Moon from gravity aspects）一文。