水是地球上生命的关键，它也将是人类在太阳系旅行的关键。这是一个沉重的资源拖上航天器，所以最好是在可能的情况下从你的目的地获得它。值得庆幸的是，月球上已经有了一些水——天文学家刚刚更好地了解了水的确切位置。
SOFIA机载天文台(于2022年9月完成了最后一次飞行)的新观测结果绘制了月球南极附近水分子的详细地图。这些研究结果最近被接受，并在上周的年度月球与行星科学会议上公布，它回答了地质学和未来人类探索的一个关键问题:我们在月球上哪里可以找到水?
科罗拉多大学的行星科学家保罗·海恩(Paul Hayne)说:“我们真的不知道(水)在哪里，有多少，或者它是如何到达那里的。”他没有参与这项新研究。
美国宇航局2010年的LCROSS任务首次引发了人们对月球南端的兴趣，当时它的雷达发现了储存在太阳光线无法到达的地方的冰冻水，比如陨石坑的底部。印度月船探测器的一系列后续观测为月球水的存在提供了进一步的证据，但有一个问题——天文学家确定的可能的水分子(H2O)可能是氢和氧的另一种排列形式，称为羟基(OH)。然而，SOFIA有能力搜索更广泛的分子特征，这意味着它可以扫描水的可靠迹象，而不是可能被误认为羟基的东西。
这项新研究的合著者、美国宇航局月球科学家凯西·霍尼博尔说:“SOFIA的这些观察很重要，因为它们明确地描绘了月球阳光照射表面的水分子。”冰层区域的精确地图可以帮助行星科学家区分水在月球表面流动的不同方式，并了解赋予生命的化合物最初是如何到达那里的。
“我们在阴凉的地方看到了更多的水，那里的表面温度更低，”SOFIA主任、论文的主要作者威廉·t·里奇(William T. Reach)说。这类似于背向太阳的滑雪场在地球上保留更多的雪。
研究人员正在考虑两种主要的情况来解释月球水的起源:从撞击月球的彗星中蒸发的水，或者在很久以前形成的火山矿物中捕获的水。SOFIA的数据还没能帮他们缩小源头的范围。Reach补充道:“这些都是观察到的，它们并没有被贴上一个漂亮、整洁的解释。”
尽管他的团队仍在研究观测到的水的来源，但探测到它可能是未来人类太空探索的福音。没有参与该项目的加州大学洛杉矶分校行星科学家泰勒·霍瓦特(Tyler Horvath)说，月球南极有水的自信声明解释了“为什么我们如此专注地将这些地区作为人类和机器人探月的下一阶段目标。”
不幸的是，索菲亚不能继续绘制月球上的水——经过改装的波音747和望远镜现在已经退役，停在亚利桑那州图森市的皮马航空航天博物馆。霍瓦特说:“我希望这些结果有助于为在不久的将来开发另一个这样的空中天文台铺平道路。”
尽管该项目过早地结束了，但索菲亚在最后一次飞行中成功完成了对月球和其他天体目标的大量观测。事实上，它产生了如此多的数据，以至于科学家们仍在对它们进行整理。霍尼鲍尔说，索菲亚的发现“将持续数年”，并可以为未来的任务做准备，所有的任务都是解决关于H2O的问题。一些主要的例子包括加州理工学院今年晚些时候发射的月球开拓者轨道飞行器，美国宇航局的水搜寻挥发物调查极地探索探测器(VIPER)，当然还有美国的阿尔忒弥斯计划，该计划的目标是最早在2025年将人类降落在卫星南部地区。
这些即将到来的项目还承诺了将月球土壤样本送回地球的诱人前景，这是自阿波罗计划以来从未发生过的事情(至少对美国人来说)。“在实验室里，即使是一粒谷物，也像一个世界一样，揭示了月球上物质的历史和进化故事，”Reach说。实际上，在实际实验中使用月球冰的样本，最终可以确定月球上的水是什么形式。
在那之前，行星科学家们将继续研究SOFIA的月球地图，尽可能地挤出每一滴信息。
