欧空局(ESA)拍摄到的沙克尔顿环形山一陨星坑

  猜一猜,什么地方有海却没有水?答案当然是月球。从风暴洋再到虹湾(形状非常像地球上雨后弯弯的彩虹),月球上到处都是和水有关的地名。除此之外,月球表面和水却再无瓜葛――这些由40亿年前陨星轰击而成的熔岩平原比地球上最干燥的沙漠还要干燥。但也许这个谜语的答案并不是十分准确,在我们的近邻月球上,可能还存在着一些足以维持永久人类月球基地的水或者冰。
  寻找到这些水的希望全寄托在月球两极的环形山中,尤其是位于月球南极的沙克尔顿环形山。由于这些环形山地处两极,因此它们的底部未曾被阳光直接照射过。故而,如果环形山形成的足够早的话,就可能有彗星撞击到它的底部,于是由这些“脏雪球”所带来的冰就会在环形山山壁的阴影下被保存下来。
  两个月球探测器已经给我们带来了一些好消息。1994年美国航空航天局(NASA)发射的“克莱芒蒂娜”月球探测器使用无线电波探测了月球的表面。在该探测器任务结束之后,对其所获得的数据进行分析后发现,月球南极环形山的底部可能存在一片平滑的“冰场”。1998年另一个探测器“月球勘探者”在月球两极探测到了氢,部分科学家认为这些氢可能来自于水(尚有争议)。另一方面,地面上的雷达观测却并没有确认“克莱芒蒂娜”的发现。
  最近,日本的“月亮女神”探测器确认了地面雷达的观测结果。尽管无法被阳光直接照射到而只能靠环形山壁散射的光照,但是日本宇宙航空研究开发机构的春山淳一(Junichi Haruyama)及其同事还是拍摄了沙克尔顿环形山内部的照片。他们的分析结果显示,沙克尔顿环形山中并没有由于裸露的冰而形成的明亮区域。这意味着,即使沙克尔顿环形山中有冰存在,那么这些冰不是位于地表之下,就是和月球浮土混合在一起。
  下一步,按照NASA马歇尔航天中心的芭芭拉·科恩(Barbara Cohen)博士的说法,应该去分析“月船一号”采集的数据。“月船一号”是印度于2008年10月22日发射的月球探测器,其搭载了一台美国的分光镜――月球矿物探测仪。科恩预计,即使最后能拿到数据,也依然不足以肯定月球两极是否有冰。
  不过,2009年发射的“环月球巡逻者”应该能给我们一个肯定的回答。它上面搭载的探测器可以确认“月球勘探者”发现的氢是否来自环形山中的永久阴影区,而这是判断其来源是否是冰的关键。同时“环月球巡逻者”会对这些地区进行详尽的成像观测,并且还会观测由小型探测器撞击这一区域以观测撞出的残骸中是否含有水蒸汽。这将是是否有水存在的关键证据。不过科恩表示,确认月球上是否有冰的唯一方法是登上月球亲自去一探究竟。