代表月亮通知你：這里有水！可移民！

唐慧喬

水，又是水。

美國航天局2020年10月26日發(fā)表公報稱：“平流層紅外天文臺（SOFIA）”首次在月球的太陽照射面發(fā)現(xiàn)了水。

似乎探索地外的空間，和沙漠旅行有了一個共同點。人類只要在這樣的環(huán)境里，要做的第一件事兒都是——找水！地球本來就是個“水球”，水資源已經(jīng)極為豐沛，人類為什么還要舍近求遠(yuǎn)，到太空找水呢？

“月球水”到底是什么水？

1969年“阿波羅號”首次“造訪”月球之后，這個神話里氣質(zhì)高冷的星球，又添上了“極度干燥”的關(guān)鍵詞。不論是“外貌”，還是“阿波羅號”帶回來的標(biāo)本，人類初識的月球看起來都“毫無水分”。

看起來月球沒水，那么可以進(jìn)行下一個研究了么？

不可以。

過去了51年，普通人都快能退休了，人類還在和“月球水”死磕?！扒颉辈豢擅蚕啵稍镏皇恰霸虑蛩钡谋Ｗo(hù)色。月球沒水？人類不信。

“目測”看不出，“切片”也不行，那就“掃描”繼續(xù)找！2009年，NASA在“掃描”月球的過程中檢測到了3微米紅外波段的信號，終于給“月球有水”一個還算可信的論據(jù)。然而進(jìn)度條告訴我們，關(guān)于“月球水”的故事并沒有結(jié)束。

上面說到的3微米紅外波段的信號，并不是水的“絕活兒”。能符合這一條件的，一種可能性是水，另一種則是羥基。如何排除羥基這個干擾因素，就成了探索“月球水”的下一步目標(biāo)。

在新一次的“掃描”中，NASA決定檢測6微米紅外波段信號，這一紅外波段信號，只有可能是兩個氫原子和一個氧原子產(chǎn)生的。這一次，他們收到了清晰的反饋，“月球有水”終于成了一個真命題。

確定“有水”，就要“找水”。下一個問題出現(xiàn)了，月球的水都在哪兒呢？

作為衛(wèi)星，月球在地球面前確實是個“弟弟”，不過這個面積還沒有亞洲大的地盤兒卻并不好走。中國2016年發(fā)射的“玉兔號”月球車，也只在這里走了100米。在月球找水，“遍地開花”的模式顯然行不通。

月球找水，需要“畫個圈”。根據(jù)研究人員測算，能夠檢測到6微米紅外波段信號的“有反應(yīng)區(qū)”，如南半球高緯度地區(qū)，就是月球“蓄水”的地方。同時，“月球水”也不是常規(guī)的液態(tài)水。在溫差巨大的環(huán)境中，普通的水根本“留不住”。研究團(tuán)隊認(rèn)為，通過各種高效過程產(chǎn)生或被捕獲的水，可能被月球表面的玻璃或是晶粒保護(hù)起來，儲存在月球兩極或大或小冷阱里。這些月球上的“蓄水池”，總面積大約有4萬平方千米。這些被流星撞擊或太陽風(fēng)攜帶而來的水分子“埋藏”很淺，分離利用的難度大大降低，月球上有水且儲量不低，在未來的探測任務(wù)中，這些潛在的水，完全可能被人類“抓個正著”。

基于這項發(fā)現(xiàn)，NASA計劃2022年年底在月球南極部署一輛月球車，以探明當(dāng)?shù)厮姆植寂c含量。

外星水更香？

地球水，數(shù)量多，質(zhì)量還好。盡管這樣，人類還是執(zhí)著尋找“外星水”?！巴庑撬闭@么香？

和地球一樣，人類體內(nèi)70%都是水，想活著，水和空氣缺一不可。常識告訴我們，水經(jīng)過電解，可以變成氫氣和氧氣。也就是說，有了水=能喝+能呼吸，人類在這個地方活著，就成為可能。有了這個先決條件，在此處搭建適合人類生存的地外空間也就成為可能。

除了維持生命，構(gòu)成水的“哼哈二將”——氫和氧，還有更多用處。

氧可以用來進(jìn)行簡單的化學(xué)反應(yīng)，方便提取其他資源；氫和氧還能以液態(tài)的形式成為火箭燃料，加之月球的低重力環(huán)境，發(fā)射航天器能耗遠(yuǎn)低于地球，已經(jīng)確定有水的月球，可能成為人類發(fā)射航天器的新基地和探索宇宙的燃料補給基地。

這個道理同樣適用于其他星球的探索。無論是同屬“太陽系行星小分隊”的火星、土星，或是已經(jīng)擁有地下海洋的木衛(wèi)二、木衛(wèi)三、木衛(wèi)四、土衛(wèi)六、土衛(wèi)二和海衛(wèi)一，還是處在天蝎座的三顆“超級地球”，都可能是人類尋找“外星水”的目標(biāo)星球。

地球之外，宇宙處處可安家？既然“外星水”能為人類就地解決“糧草”和“輜重”的雙重問題，是不是只要有水的星球，就能成為人類的新家呢？以月球為例：美國計劃2022年建立的月球空間站，并在21世紀(jì)末建立永久的人類存在。這可能成為新的“人類一大步”，也將是人類長居月球的一個嘗試。

要想去月球定居，第一步要解決的就是交通問題。現(xiàn)在航天器成功登陸月球的國家只有美國、蘇聯(lián)和中國。不僅技術(shù)門檻特別高，“飛船票價”也價格不菲。50年前，“阿波羅號”可是燒掉了美國數(shù)十億美元預(yù)算。利用太空電梯“運人”的設(shè)想，因為目前碳納米管只能做到幾厘米長，所以還只能是個設(shè)想。

交通問題至少已經(jīng)看到了曙光，但人類千方百計上月球總不至于只為了打個來回。要生存，吃喝拉撒就是個大問題?？茖W(xué)界認(rèn)為，月球水和月壤分解帶來的水和氧氣，足夠維持人類正常生活，對排泄物的循環(huán)處理也可以作為日常用水的有效補充。近年來太空食品種類大大豐富，已經(jīng)達(dá)到百種之多。中國的月球“小花園”、美國生物學(xué)教授提出的“月球溫室”等都能解決人類的飲食問題。

這樣看起來，離得近又足夠熟悉的月球很快就能成為人類的第一個太空移居星球吧？不，沒那么簡單。

首先，月球缺乏一個環(huán)繞全球的“保護(hù)罩”。太陽風(fēng)“吹”到地球時，因為地球磁場的影響，太陽風(fēng)的方向會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，不會對地球及地球生物造成危害。月球也有磁場，但是并不“團(tuán)結(jié)”，月球磁場只在“有鐵”的地方存在。同樣的太陽風(fēng)來到月球，有磁場的地方就“反彈”了這一波傷害，沒磁場的地方只能默默承受，如果移居月球后人類不能打造一個人工磁場，再加上極容易引起過敏、增加癌變風(fēng)險的月壤的影響，“月亮之上”的居民就可以不用出門了。

此外，月球常年處于“震動模式”。月球上很可能頻繁發(fā)生地震，有時甚至可以持續(xù)數(shù)小時。和地球的自轉(zhuǎn)周期不同，月球自轉(zhuǎn)一次要27.32天，在月亮的“白天”，月球溫度能高達(dá)120℃，而到了持續(xù)14天的“黑夜”，月球氣溫又會降到零下200℃左右。這種極晝極夜漫長交替、溫差巨大又“好動”的星球，真的能讓人類“安居”么？

月球尚且如此，太陽系中離我們更遠(yuǎn)、了解程度更低的星球，在現(xiàn)有條件下顯然不能成為人類移居的“新大陸”。探索宇宙并不是“有水萬事足”，但是有水，還是為人類提供了一種縱深探索宇宙的可能。借由水的助力，人類可能就此展開宜居星球的改造，也將會借助這個“驛站”奔向更廣袤的宇宙。

延伸閱讀：

科學(xué)家們認(rèn)為人類注定要走向太空，而在發(fā)展過程中，資源問題同樣需要得到解決。有很大一部分科學(xué)家認(rèn)為，水資源在未來會扮演類似于石油的角色，我們需要做的就是不斷開發(fā)新的技術(shù)，從而更快、更好地為未來的太空移民提供支持。

在此之前，科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)月球和火星表面存在水冰，然而由于特殊的天體環(huán)境，人類想要開采水資源并且加以利用的難度較大。但是我們必須克服相關(guān)困難，于是有科學(xué)家認(rèn)為，我們可以通過太陽能及相關(guān)裝置來融化水冰，從而為人類移民提供源源不斷的資源支持。

還有的科學(xué)家提出計劃，試圖捕獲小行星，然后利用特殊的罩子對它集中輻射，從而使其表面的巖石剝落，水冰會因此迅速蒸發(fā)，遇到罩子后又會凝聚起來，最后進(jìn)入收集裝置。

水資源對人類而言至關(guān)重要，如果可以實現(xiàn)移民太空的目標(biāo)，開采水資源也成為我們必須進(jìn)行的階段。在相關(guān)技術(shù)尚未成熟之前，即便失敗也不應(yīng)氣餒，畢竟我們還有漫長的時光可以慢慢探索，總有一天能夠?qū)崿F(xiàn)相關(guān)目標(biāo)。