神秘月球南极，藏有多少奥秘？

• 2023-08-26 22:01:55 来源：科技日报

科技日报记者 赵汉斌 通讯员 毛祺颖 

俄罗斯国家航天集团8月20日发布消息称，其发射的“月球-25”号探测器偏离预定轨道，与月球表面相撞后失联，任务以失败告终。

23日，印度发射的“月船3号”探测器在月球南极实现软着陆，并于24日释放“普拉吉安”月球车，踏足月球表面，开启14天的科考。印度也因此成为首个实现探测器在月球南极着陆的国家。

【资料图】

同时，俄罗斯国家航天集团似乎不甘失败，总裁尤里·鲍里索夫25日呼吁，要从“月球-25”号探测器任务中吸取教训，继续开展探月计划，并计划在2025至2026年再次向月球南极发射探测器。

一时间，月球及其南极区域成为人们关注的焦点。登陆月球南极有哪些意义又有哪些难点？科技日报记者为此采访了中国科学院云南天文台相关专家。

美国国家航天局公布的月球南北极区，左图为北极，右图为南极。图片来源：NASA

“奔月”南极风险巨大

自古以来，人们就对夜空中的月亮充满好奇、向往与赞美。近代以来，月球成为人类深空探索的重点目标，同时也是人类的足迹目前所到达的最远天体。

2018年，云南天文台李语强等人在国内首次成功实现月球激光测距，为385823.433千米至387119.600千米，距离精度优于1米。

“月球地形十分复杂，布满了大大小小的陨石坑，这使得月球探测器的成功着陆风险巨大。目前世界上主要航天大国相继开展了100多次月球探测活动，但成功率仅一半左右。”云南天文台研究员李语强说，这足以体现成功探月是一个国家科技实力的象征。

以前，人类的探月活动主要对面向地球的表面进行探测，我国嫦娥四号在“鹊桥”中继星帮助下，实现了首次在月球背面着陆，对月球背面展开科学研究，但人类对月球两极的探索基本处于空白阶段。

“对月球南极的探索，风险巨大，主要原因在于月球南极复杂的地形，有巨石和巨大的陨石坑。对于高速飞行的航天器来说，平稳着陆到指定区域十分困难。稍有不慎，就有可能错过最佳着陆区域。”李语强说，月球南极点附近地势非常崎岖，稍有误差，还可能进入永久阴影区。因此，想要成功着陆并非易事。

当前，中国、美国、俄罗斯和印度的月球探测活动，重心都指向了月球南极。去探测以前的探测任务没有覆盖到的地区，这有助于我们更加全面地了解月球，为人类开发和利用月球资源提供基础保障。

据俄卫星通讯社报道，陨落的“月球-25”号原本的目标着陆点位于月球南极地区，其主要任务之一是在月球南极地区确认是否存在水的可能性。“我们的首要任务是在月球上找到水，希望这种水能以冰的形式保存在太阳从未照射的极地陨石坑底部，或者至少找到水的痕迹。”俄罗斯科学家艾斯蒙特称。

“除了水冰资源以外，月球南极位于一个巨大陨石撞击坑的边缘。”云南天文台在读博士研究生黄凯告诉记者，这个陨石坑直径达2500千米，深度达8千米，是太阳系内最古老的地貌之一，可为探索太阳系早期演化提供重要线索。同时，月球南极还存在着与地球相似的极昼现象，极昼期间可能出现长期连续的光照，更有利于探测器长时间开展工作。 

月球南极区域水冰分布图。图片来源：NASA

月球南极确有水冰存在？

近年来，美国国家航空航天局在轨14年的月球勘测轨道飞行器收集到的数据表明，一些永久阴影环形山中可能存在着水冰，印度月船1号探测器载荷探测到了固态水冰的近红外吸收光谱，直接证明了月球上含有水冰。

“月球南极附近存在很深的陨石撞击坑，相较于月球的其他区域，月球南极拥有最大并且最集中的永久阴影区，这使得大量撞击坑常年不受日照。”云南天文台助理研究员杨永章介绍，根据目前的理论研究，这些撞击坑内，极有可能富集大量水冰，或可追溯到早期太阳系的氢和其他挥发物的化石记录。

如果月球南极存在大量水冰，未来或可就地取水，为后续开发和利用月球资源提供能源。水资源不仅可提供饮用水和氧气，还可以用作火箭燃料。相比从重力较大的地球装载大量燃料发射火箭，在重力较小的月球上就地获取能源，能更有效地进行针对火星和小行星等的太空探测。

月球南极可着陆、可利用区是有限的，因此，各国须确保首先发现可供未来宇航员和航天器使用的水冰，并使最新的一场勘探月球水冰的“太空竞赛”纷纷指向月球南极。

据悉，目前印方6轮驱动的“普拉吉安”月球车，能够以每秒1厘米的速度移动，以在岩石和陨石坑周围巡视和探测，收集关键数据和图像，并将其发回地球供研究分析。同时，月球车搭载的相关光谱仪，还将分析着陆点区域周围土壤和岩石的元素成分。此外，着陆器还携带了月球地震活动仪，将开展探测月震的实验，以期获取有关月球内部结构的线索。

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