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標  題: [新聞] 月球上發現水
發信站: 批踢踢實業 (2009/12/01 Tue 23:47:45)

美國哥倫比亞大學天文系的克羅茨（Arlin　Crotts）教授在去年和博士生赫梅爾斯（
Cameron　Hummels）合作撰寫論文，預言月球兩極水資源的存在，卻遭到各方的懷疑。
2009年11月13日，美國太空總署（NASA）宣佈了撞擊月球後對塵埃分析的結果，證實了月
球上確實存在水。

　　10月9日，NASA通過月球觀測和傳感衛星（LCROSS）對月球南極發起兩次撞擊。第一
次撞擊由2305公斤重的半人馬座火箭（Centaur）的上半部完成，相當於一輛公共汽車以
高達8倍音速的速度（每小時1萬公里）撞向月球。4分鐘後，621公斤重的牧羊太空船（
Shepherding　Spacecraft）在收集完第一次撞擊資料後，以相似的速度對月球發起了第
二次撞擊。這次LCROSS任務中撞擊的目的地是月球的南極，和我們可以用裸眼看到的月球
亮面不同，這片區域數十億年間從未受到陽光照射。由於這個區域處於背對地球的月球暗
面，即使太空人登上月球，也由於該區域的極度低溫，無法前往進行調查，因此人類對那
裡瞭解甚少。

　　自從撞擊發生後，NASA的科學家就開始了晝夜不停的分析工作。科學家們把重點放在
牧羊太空船在發起第二次撞擊前發回來的光譜圖上，這些資訊是水存在與否的重要證據。
在物理學中，不同的化學元素都有對應的光譜圖案，相當於擁有各自特殊的“指紋”。通
過分析光譜圖，科學家可以看到月球塵埃中存在的物質成分。最終，他們在光譜圖的紅外
線中發現了水的“指紋”。

　　“只有水的光譜圖能和LCROSS資料中的光譜圖匹配。”參與LCROSS項目的科學家柯拉
普雷特（Anthony　Colaprete）說，“沒有任何其他元素的光譜圖可以解釋我們的觀察資
料。”與此同時，對於資料中紫外線的分析，科學家們再次肯定了水的存在。他們在紫外
線中發現了羥基的存在，而羥基則是太陽光分解水的過程中的產物。

　　克羅茨教授認為，水的發現對人類探索太空具有重大影響。在經濟效益方面，“目前
在太空船的發送中，很大的成本被消耗在水的運輸上。太空人每天都要喝水，太空船燃料
的重要成分也是由水分解而成。太空船上的水非常昂貴，高達每升2萬美元。”他說，“
太空人喝一口水就值幾千美元，洗個澡要花幾百萬美元（所以太空人都不洗澡，他笑說）
。太空船發射時不僅要帶上去月球的燃料，還得帶上回來的燃料。如果可以在月球上直接
提取水，轉化成燃料，探索月球的成本將大大減少。”

　　月球水資源的提取不僅僅意味著探索月球的成本下降，更有利於其他許多太空科技的
發展。由於月球的地心引力僅僅是地球的六分之一，在月球上發射太空船的成本遠小於在
地球上發射。克羅茨教授舉例說，如果人們可以從月球上發射太空船到火星，成本僅是從
地球上發射的4%。

　　另外一個例子是地球同步衛星的燃料運輸——目前，同步衛星的燃料必須從地球上輸
送，許多同步衛星在燃料耗盡後，由於燃料運輸費用高昂而被直接廢棄在太空，成為極大
的資源浪費。他指出對於遠離地球的同步衛星來說，從月球運送燃料的成本低於從地球運
輸，這類浪費可以由於月球水資源的開發而減少。

　　而水的發現是否意味著生命的存在？“在這次撞擊中收集的資料表明，月球上存在有
機物質。”克羅茨教授認為由於月球的極端氣候和缺乏大氣層，生命存在的幾率很小，但
並不是不可能。在問到人類搬上月球居住的可能性時，他說：“由於月球缺乏大氣層，日
夜溫差大，人類居住在月球表面非常困難。如果真的要搬上月球，人類應該朝地下發展，
居住到月球表面以下，那裡的溫度常年維持在室溫，而且氧氣充足。”

　　月球水資源的發現也引起了人們對於這些水資源在法律上的所有權的討論。這些水究
竟是屬於誰的？誰才有權力去開採它們？

　　聯合國於1966年通過的《外太空條約》宣佈，無論國家的經濟或科學發展的程度如何
，均有開採外空資源的權力，但是任何國家“不得通過提出主權要求，使用、佔領或以其
他任何方式把外太空據為己有”。

　　1979年聯合國發佈的《月球公約》規定，月球以及其他天體都為國際社會所有，任何
私人、團體和國家不得擁有所有權。同時任何國家在外太空採集的標本都歸國際社會擁有
。《月球公約》的目的是為了保護太空資源為人類共有，但目前仍然有眾多在太空活動中
活躍的國家（包括美國、中國、歐盟、日本、俄羅斯等）尚未在這項協議上簽名。

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