一项新的研究利用现已退役的平流层红外天文台（SOFIA），拼凑出了第一张详细的月球上水分布的大面积地图。SOFIA是美国宇航局和德国航天局的一个联合项目。由于为月球水的数据标出了清晰、可识别的特征，这项研究为水可能如何在月球表面移动提供了提示，特别是在其南极附近--这是一个重要的太空探索区域。这项研究于2023年3月15日发表在《行星科学》杂志上。

新地图覆盖了月球表面60度纬度以下朝向地球的大约四分之一，并延伸到月球南极。鉴于所覆盖的大区域，研究人员可以很容易地确定水与月球表面特征的关系，远离阳光并偏向寒冷地区。

一项新的研究利用现已退役的平流层红外天文台（SOFIA）拼凑出了第一张详细的、大面积的月球上的水分布图。这张新地图涵盖了月球表面60度纬度以下面向地球的约四分之一，并延伸到月球南极。在这个数据可视化中，SOFIA的月球水观测结果用颜色表示，蓝色代表水信号较高的区域，棕色则较低。

"当看水的数据时，我们实际上可以看到火山口的边缘，我们可以看到单个的山，我们甚至可以看到山的白天和夜晚的差异，这要归功于这些地方水的浓度较高，"比尔-瑞奇说，他是位于加州硅谷的NASA艾姆斯研究中心SOFIA科学中心的主任，也是这项研究的主要作者，该研究在2023年月球和行星科学会议上发表。

2024年底，NASA的Volatiles Investigating Polar Exploration Rover（VIPER）将在SOFIA研究的区域登陆，在Mons Mouton顶部，进行地球以外的首次资源测绘任务。这座平顶的月球山将是领导目前SOFIA数据研究的团队的下一篇论文的重点区域。

目前的这一发现，以及之前SOFIA关于月球阳光下表面水的数量和分布的两个结果都指向了水的一个独特的光信号。其他观察月球表面广泛区域的任务研究了不同波长的光，这些光不能将水与类似的分子（如羟基）区分开来。月球上的水存在于土壤中，可能以冰晶的形式出现，或者以水分子与其他物质化学结合的形式出现。

研究人员没有确定该地区水的绝对数量，而是将在月球南极周围获得的数据与月球赤道附近相对干燥的参考区域进行比较，以了解其丰度如何变化。在火山口和山脉的阴影面发现了更多的水，类似于地球上的滑雪者知道接受太阳直射较少的山坡可以保留更长时间的雪。这表明月球的局部地理环境对水的数量同样起着重要作用。

月球的静止图像和SOFIA数据的南部部分。资料来源：美国宇航局戈达德太空飞行中心科学可视化工作室/Ernie Wright

当NASA准备在Artemis计划下将宇航员送回月球时，该机构已经确定了月球南极附近的13个候选着陆区域。通过Artemis，NASA将把第一位女性和第一位有色人种送上月球，而月球水可能是建立人类长期存在的关键资源。

"通过这张SOFIA数据地图，以及其他即将到来的数据，我们正在研究水在不同的月球环境条件下是如何集中的，"参与这项工作的位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的客座助理研究科学家和VIPER科学团队成员凯西-霍尼博尔说。"这张地图将为Artemis计划提供关于潜在勘探区域的宝贵信息，但也为未来的科学任务，如VIPER提供区域背景。"

除了创建新地图结果的南部地区之外，与其他任务相关的站点的SOFIA观测结果也在档案中，现在正在进行分析。NASA与Artemis相关的任务将以极地和非极地区域为目标，包括月球开拓者，它将围绕月球运行以绘制其羟基和水。

月球上的水可能来自哪里--它是否是古老的，作为月球上早期火山过程的结果而固有地存在于月球的矿物中，还是当代的，由小行星、彗星或太阳风提供的，以及它是否沿着月球表面迁移--是SOFIA观测留下的另一个重要问题。VIPER将致力于更好地了解这一区别，这对于确定水是广泛存在于表面深处，还是只散布在表面或附近非常重要。

然而，很明显的是，即使在最低限度，月球上的水也比我们曾经认为的要多得多。

夏威夷大学马诺阿分校的教授、该论文的共同作者保罗-卢西说："我们从阿波罗时代起就认为月球是骨干的，这种认识是错误。我们已经知道这是错的，但问题是错了多少。"