科学家找到探测月球隐藏水冰的新方法
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阿尔忒弥斯二号机组人员在月球飞掠观测期间的第一班岗中，捕捉到了月球三分之二以上的区域，展示了月球近侧的复杂特征。
宽600英里的撞击坑——东方海盆地位于月球近侧与远侧的过渡地带，有时从地球可部分观测到。
东方海东北方向的黑色圆点是格里马尔迪环形山，以其异常黑暗的月海熔岩表面和严重退化的边缘而闻名。
图片来源：美国国家航空航天局
通过研究地震波如何在地球的冻土中传播，一位地球物理学家帮助开发出了一种探测月球水冰的更有效方法。
在月球永久阴影的极地陨石坑下方，水冰可能隐藏在轨道仪器无法触及的地方。
研究人员现在认为，可以通过监听穿过月球土壤的振动变化来定位这些埋藏的沉积物。
马里兰大学、劳伦斯伯克利国家实验室和夏威夷大学的地质学家发现，地震波——即地震期间记录到的那种振动——能够揭示并绘制月球表面下的冰层分布图。
发表在《科学进展》上的这些发现发布之际，美国国家航空航天局（NASA）正准备通过其阿尔忒弥斯计划将宇航员送往月球南极地区，并计划进行载人着陆。
极地陨石坑深邃阴影中保存的冰可能会成为未来探险者可利用的最有用的本地资源之一。
一旦融化并提纯，月球冰可以提供饮用水。
电力还可以将其分解为供呼吸用的氧气和用作火箭燃料的氢气，从而减少长期任务和永久性基地需要从地球携带的物资量。
确定宇航员在月球上能利用的任何材料至关重要，马里兰大学地质、环境与行星科学系副教授、该研究的合著者尼古拉斯施默尔说，由于他们从地球携带的资源有限，在月球上找到的任何东西都能帮助他们就地取材求生存，特别是对于长期任务或基地建设而言。
地震波可以探测更深的地方
月球冰的数量和分布情况仍不确定。
卫星可以从轨道上对月球进行探测，但其观测很大程度上局限于最浅层的土壤。
一些冰层可能埋藏在更深处的地下，而地震测量或许能更清晰地探测到它们。
这个原理基于干土和冻土之间可测量的差异。
冰会使周围的物质更坚硬，让地震振动的传播速度比在干土中快两到三倍。
富冰区域还可能反射地震能量，而不是让其继续穿过地面，产生类似于声音从墙壁反射回来的效果。
美国国家航空航天局（NASA）的月球勘测轨道飞行器拍摄的月球海恩陨石坑图像。
类似的月球陨石坑深处可能隐藏着水冰。
图片来源：美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心亚利桑那州立大学
根据施默尔的说法，一个放置得当的月球地震仪可以记录这两种信号。
他解释道：我们可以利用地震波不仅能判断是否存在冰，还能大致了解冰的含量。
三次测试产生了相同的信号
研究人员通过三种互补的方法验证了这一想法。
该研究的第一作者哈里森利萨贝斯（2016年获得地质学博士学位）是马里兰大学的毕业生，也是劳伦斯伯克利国家实验室的岩石物理学家。
他最初使用的是来自亚利桑那州的火山岩，这种岩石在碾碎后与月尘极为相似。
Lisabeth将材料冷冻，然后用X射线观察冰如何在其颗粒间的微小孔隙中聚集。
这项实验有助于确定冻结的月壤在地表下可能的结构。
在马里兰大学（UMD），施默尔模拟了小型月震穿过埋藏在月球表面下的冰沉积物时的情况。
通过实验室研究、温度建模和计算机模拟，冰的存在使地震信号产生了明显且可测量的变化。
月球冰保存着一份古老的记录
月球上的冰不仅可以为宇航员提供补给。
永久阴影区的陨石坑能够捕获并冻结水等挥发性物质，在漫长的时间里几乎不受干扰地保存它们。
由于一些月球岩石的年龄约为40亿年，它们之间困住的冰可能保留着太阳系早期历史的证据。
研究这些沉积物有助于科学家探究水是如何到达内行星的。
施默尔说：月球见证了早期太阳系一些最为关键的阶段，包括水是如何被输送到各个星球的。
研究月球上沉积的冰可以揭示水是如何扩散的，最终还能揭示地球海洋是如何形成的。
即将开展的任务可以检验这一预测
未来的月球任务可能很快就会提供首个机会，来寻找预测中的地震模式。
的嫦娥七号任务预计于2026年末携带一台地震仪在沙克尔顿环形山附近着陆。
附近有几处疑似冰层分布。
美国国家航空航天局（NASA）的阿尔忒弥斯计划宇航员之后可能会在[合适近期时间段]部署月球环境监测站，这是一种由施默尔参与研发的用于地震探测的仪器。
这些仪器收集的数据或许能够证实，天然的月球震动是否会如研究人员所预期的那样揭示出埋藏的冰层。
我们的研究结果正在为未来几年内将要进行的观测奠定基础，施默尔说。
目前还没有人对月球上的冰进行过实际测量，但我们现在已经有了需要关注的内容的预测。
这是重要的第一步。
一种制备具有自修复和防冰性能的耐用超疏水表面的通用策略
本研究由美国能源部科学办公室、基础能源科学办公室、化学科学、地球科学和生物科学司（合同编号：DEAC0205CH11231），以及美国国家航空航天局太阳系探索研究虚拟研究所的CLEVER项目（资助编号：GR00024738）和GEODES项目（资助编号：80NSSC19M0216）资助。
本文观点未必代表这些组织的观点。
相关知识
月球是地球的唯一天然卫星，它围绕地球旋转。
其表面布满了由小天体撞击形成的撞击坑，缺少大气层和液态水。
月球对地球有诸多影响，比如引发潮汐现象。
它还承载着人类的探索梦想，像美国曾实施阿波罗登月计划成功派人登上过月球。
BY: Georgia Jiang, University of Maryland
FY: AI
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揽月着陆器无人飞行：1次载荷不超50kg，中国登月时间能更快吗？
好消息！中国载人航天宣布，揽月着陆器（无人飞行）载荷征集来了，这虽然说是着陆器的一次征集，但也说明了我国整个载人登月计划的执行稳定推动问题，那什么时候执行呢？ 从当下我国锁定登月目标来讲，这没有任何的变化，就是预计在2030年前完成载人登月任务，所以，这是值得期待的。只不过，会不会提前多久，这个可能会看我国整个月球任务的进度情况，一般来说，从个人的角度来讲，应该就是在2029年左右进行，不太可能直接踩到线上来是吧，那下面我们就先看看着陆器的问题。
揽月着陆器要无人飞行：1次载荷不超50kg 对于揽月着陆器来说，其实这是我国月球计划之下最为核心的部分，因为要上月球，月球着陆器就是核心，它是带航天员，物资等上月球的关键。
按照我国针对揽月着陆器的设计来看，由登月舱和推进舱组成，主要用于环月轨道与月表间的航天员运输，可搭载2名航天员往返，并可携带月球车和科学载荷，是航天员驻月期间的月面生活中心、能源中心及数据中心。
只不过，这里大家看到2人不要误解，我国首次登月任务计划是3人前往月球，到月球表面是2人，这个要分开，这也说明了其中1人是在轨支持任务了。
所以，这一次我国发布的揽月着陆器进行无人飞行任务，那也说明了我国在正式“载人登月”前，要进行测试，确保各个航天器，火箭等系统的稳定性，这都是常态化的事情。
也就是借用这样的机会，我国推动一次无人上月球的测试，按照说明情况来看——这一次征集的载荷，单次任务搭载载荷总质量不超过50kg，总功耗一般不超过100W，这也说明了给出的空间还是较大，具体搭载什么，可能需要在后续公布了才知道。
所以，针对这一次任务来说，也是值得期待的，要进行无人飞行任务了，在无人飞行之后，必然也就会推动载人登月任务的执行，同时，要发射月面着陆器的话，我国登月火箭系统等方面的测试，也会到来，而且本身从方案来讲，我国是要利用2枚火箭来执行任务，那就是先采用两枚运载火箭分别将月面着陆器（“揽月”）和载人飞船（“梦舟”）送至地月转移轨道。
这说明了可以单独发射月面着陆器测试，但要测试整个系统的话，那肯定也是要进行梦舟飞船的发射测试才行，这还是组合体，具体的安排，就看我国后面航天中心公布了再看看。
中国2030年前登月，能更快吗？ 的确，针对我国整个月球计划来说，一直都是说在2030年前登月，但是相对来说，快也不是没有可能的，我前面也说了，一般来说，在2029年左右的概率是最大的，因为在此前，我国深空探测实验室就给出了一个时间表，那就是在2029年-2030年前登月，这说明了最快还是有可能在2029年，只不过，这一切都是取决我国的整个月球计划的执行过程，只有执行了，才是确定性的。
而从如今的揽月着陆器的征集载荷问题来讲，其实也说明了我国很可能会加速推进了，可以说针对登月任务来说，提前进行测试，这完全也是可以理解的，毕竟测试就是最为核心的。
如果测试都没有问题，那下一步就可以进行载人登月，要是出现了一部分的问题，那还是可以进行相关性的调整，也是具有充足的时间，所以，其实节点还是足够了。
而且，我国在今年也宣布了要进行长征十号甲，梦舟一号飞船的测试，当下还没有给出明确的调整时间，要是整个都测试完成了，后续只需要进行升级测试就行了，毕竟这都是我国登月之下的先锋版。
同时，载人登月火箭依照初期的节点，也是在2027年进行测试，这些都是相互相的，那么，我们就等待时间的到来吧，我国反正也是多次对外公布了，载人登月稳定推进，那说明了一切都没有问题。
如果真的存在变化，我国肯定早就做好了说明准备，不会类似于要执行人了，临时进行任务的改变，大家完全可以放心，不排除我国更快的登月，至少在任务节点之下，都在加速推动之中，这就是趋势。
载人登月难不难？ 对于载人登月来说，肯定是难得。
自从美国阿波罗计划之后，人类再也没有执行过载人登月，就算是美国重启载人登月任务——执行重返月球计划，美国也是面临各种困境，这不仅是烧钱的问题，还是技术上的问题，都是挑战性的。
当然，在载人登月的过程之中，也是推进人类走向深空的关键，所以，都进行。
那到底有多难？ 如在执行载人登月任务的过程之中，对飞船要求有极强的变轨能力，因为登月舱要进行近月制动，其变轨速度大约在八九百米每秒，且要留相当的变轨能力从环月轨道返回月地转移轨道。
登月舱着陆月面和返回环月轨道的速度增量都接近两千米每秒，要实现这个速度，飞船一半以上的重量都是推进剂，而且还需要精确的测控能力，对地面具有动态观察能力，自主调整能力等等，这些都是任务之下的难题。
所以，如果很简单的话，世界上早就有很多国家都已经执行了载人登月任务了，也就是难，如今也没有看到多少国家突破，而且在阿波罗计划之后，当下也还没有谁完成过载人登月任务，这就是问题的根本。
那么，时间虽然紧张，但是在执行载人登月任务之下，我们必须确保每一次的任务都可以完美的执行，并且确保火箭，飞船等方面全面的稳定，具有安全性等之后，才会开启登月任务，前夕的无人测试就是确保的关键。
而我国这一次发布揽月着陆器要无人飞行，其实也就是其中测试的一部分，那么，我们期待早点到来，只要无人测试稳定了，那么载人登月的任务也就来了，这就是趋势。
月球南极微生物可能经历冻干
## 微生物可能在月球南极被冻干 若不加控制，搭便车的微生物可能会污染月球科研。五十年来，阿耳忒弥斯四号将首次把人类送上月球，这次是在月球南极。
宇航员必须小心防止微生物偷渡，以免污染研究样本。
美国国家航空航天局 某些耐寒微生物可能在月球上存活 先前的月球任务探索了月球赤道地区，那里强烈的紫外线辐射和昼夜巨大的温差使表面环境不适合生命存在。
但阿耳忒弥斯4号任务计划登陆月球南极，该区域独特的地形可能维持某些细菌和真菌存活，这意味着未来的任务应仔细考虑该区域污染的风险，研究人员在《科学进展》上报告称。
在月球两极，阳光以比赤道低得多的角度照射到月面，形成了永久阴影区，那里的温度可低至零下200摄氏度，且紫外线辐射极少。
美国宇航局戈达德太空飞行中心（位于马里兰州格林贝尔特）的有机地球化学家希瑟格雷厄姆表示，这种环境条件与冷冻干燥微生物（如面包酵母）所需的条件相差不大。
格雷厄姆及其在NASA的同事们研究了三种细菌和两种通常与人类相关的真菌。
这些微生物此前曾附着在航天服上、载荷舱内，甚至出现在国际空间站外部。
研究团队发现，这五种微生物在月球南极某些区域至少能存活24小时。
最耐久的微生物是黑曲霉菌，一种常见于浴室和热水器中的真菌。
这种真菌具有厚实的细胞壁，并且能够在休眠状态下修复DNA。
研究人员估计，在某些地区，黑曲霉菌能够存活一周以上。
但生存并不等于繁荣。
在这些条件下，这些微生物很可能无法繁殖或生长。
但即使死亡或处于休眠状态的微生物，也可能对月球研究构成威胁。
它们的蛋白质和其他化学特征仍会在月球表面的样本中显现，从而干扰测量结果。
研究的见解将为阿耳忒弥斯IV号及其他载人任务的去污程序提供依据。
格雷厄姆表示，火星比月球为微生物提供了更为适宜的环境，因此在火星上生命传播的风险会高得多。
越能高效实现月球上的清洁探索，我们在类似火星这样的目的地就将具备更优的准备条件。
相关知识（天文术语） 月球是地球唯一的天然卫星，距离地球约38万公里，表面布满环形山和月海。
它本身不发光，靠反射太阳光被我们看见。
月球对地球的潮汐有显著影响，并在人类探索太空的历史中扮演重要角色，是目前唯一有人类踏足的地外天体。
BY: Libby Riddle FY: AI 如有相关内容侵权，请在作品发布后联系作者删除 转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处
