2025年4月,一项突破性研究揭示了月球水资源的“可再生”密码——美国宇航局戈达德太空飞行中心团队通过实验室模拟实验,首次证实太阳风正以动态循环机制持续补充月球表面水分子。这一发现或将改写人类对月球宜居性的认知。
实验团队选取阿波罗17号任务带回的月球风化层样本,在定制真空舱内用微型粒子加速器模拟太阳风轰击。结果显示,样本经持续数日的质子流轰击后,红外光谱在3微米处出现显著吸收峰,证实羟基(-OH)和水分子(H₂O)的生成。更关键的是,当样本被加热至月球白昼温度(126℃)24小时后,水分子信号减弱,但冷却后再次轰击可恢复特征峰,形成“加热-冷却-再生”的完整循环。这一现象表明,太阳风驱动的氢原子与月壤中氧结合形成的水,可通过月球昼夜温差实现“再生”。
此前,中国嫦娥五号任务已发现月壤表层0.1微米内含0.7%的太阳风成因水,而新实验进一步揭示其动态机制。月球南极永久阴影区的冰层可能正是这一过程的长期积累,而高纬度区域因温度较低,水分子更易保存,水含量最高可达8.5%。该发现为未来月球基地的原位取水提供了新思路:通过太阳能聚焦装置加热月壤至1500℃,可释放出每克月壤51-76毫克的水蒸气,足以满足50人一天的饮水量。
这场持续8万年的“太阳造水”实验,不仅解开了月球水循环之谜,更让人类离“就地取材”的深空探索又近了一步。