바다가 있지만 물이 없는 곳을 추측해 보세요? 달입니다. 비가 내리는 바다, 평화로운 바다, 맑은 바다, 풍부한 바다, 구름이 있는 바다, 알리아데 강에서 레인보우 베이, 스토ーム 오션까지, 달에는 물과 관련된 지명이 수많습니다. 그러나 20세기 미국의 '아폴로' 프로그램으로 채집된 달의 암석은 매우 마르았고, 지구상의 가장 마르은 사막보다도 더 마르았습니다. 물과 관련된 지명 외에, 달과 물은 아무런 관련이 없는 것 같습니다.
이 직접적인 결과로 달에 장기적이고 영구적인 기지를 설치할 가능성은 거의 없습니다. 물은 수소와 산소를 매우 효율적으로 운송하고 저장할 수 있는 매개체이며, 인간의 일상생활을 유지하고 로켓 추진제를 생산하며 지구와 달 사이의 운송 체계에 연료를 공급하는 데 사용될 수 있습니다. 달에서 오랜 기간 동안 일한 우주인들이 목욕을 할 수 없다는 상황을 상상해 보십시오. 달에는 물이 없어, 달 기지를 설치하고 운용하는 것은 지구에서 물을 운송하는 것보다 비쌀 것입니다.
그러나, 현재로서는, 이 직접적인 질문의 답이 그닥 정확하지 않을 것 같습니다. 지구의 약 23.5°의 황도경도와 달리, 달의 적도와 황도의 교차각은 약 1.5°입니다. 회전축이 황도면과 거의 수직인 구조로 인해, 달의 양극 일부 지역은 영구적으로 어둠에 남아있을 수 있습니다. 일본의 '달의 여신' 탐사선은 달의 양극에 영구적인 그림자 지역이 실제로 존재한다는 것을 발견했습니다. 그곳의 온도는 약 50K (-223°C)를 유지하며, 이는 '저온 트랩'이라고 일컬어집니다. 그 결과, 달에 운반된 물 얼음은 저온 트랩에 축적되어 영구적으로 보존됩니다.
사실, 거의 half a century ago, astronomers have been debating the possibility of ice on the Moon. But it wasn't until the early 1990s that there was any hint of it, and the place where it was found was unexpectedly more hostile than the lunar environment—Mercury. At that time, astronomers used radar to explore Mercury's topography and received echoes from the permanent shadowed craters at Mercury's poles. The characteristics of the echoes suggested the presence of a thick layer of ice.
Encouraged by this "good news", in 1994, scientists installed a radar on the American lunar orbiter "Clementine". When it passed over the south pole of the Moon, the reflected signals "suggested" the presence of ice. However, many people were skeptical about this.
In 1998, the American lunar probe "Lunar Prospector" carried a neutron spectrometer to measure the energy of neutrons produced by cosmic rays hitting the Moon's surface. If these neutrons collided with hydrogen atoms in the uppermost layer of the Moon's soil during their journey to the probe, their speed would be greatly reduced. By measuring the ratio of fast neutrons to slow neutrons, it convincingly demonstrated that the polar regions of the Moon are rich in hydrogen, which is likely to come from ice mixed into the Moon's soil.
In recent years, the Moon has seen a new wave of exploration. The American lunar orbiter "Lunar Reconnaissance Orbiter" discovered that the temperature of the permanent shadowed craters at the Moon's poles is only -240°C. This temperature not only allows water ice or hydrogen to be stored for billions of years, but also makes these permanent shadowed craters the coldest places in the solar system. It also detected signals of water in the craters near the Moon's south pole, and the signals were stronger than expected.
The decisive evidence for the presence of water ice in the permanent shadowed craters at the Moon's poles came from the active lunar impact probe "Lunar Crater Observation and Sensing Satellite". It consisted of two parts.성공했습니다. 그중 대부분은 '우주의 신' 5형 로켓의 두 번째 단계인 '半年馬座'였고, 나머지는 'Shepard' 탐사선이었습니다. 2009년 10월 9일, '半年馬座' 로켓은 2.4 km/s 이상의 속도로 달의 남극에 있는 카르비오 분화구에 충돌했습니다. 'Shepard' 탐사선은 이에 대해 약 4분간 관찰을 했습니다. 원자와 분자가 자극을 받을 때, 그들은 특정 파장 길이의 방사선을 방출하며, 이는 분광계에 의해 검출됩니다. 'Shepard'에 있는 근적외선, 가시광선, 자외선 분광계는 충돌 후 발사된 물질을 관찰했습니다. 적외선 분광계는 물의 신호를 검출했고, 자외선 분광계는 수소 산화물을 검출했습니다. 이 탐사는 95리터의 물을 발견했습니다. 이 수치는 분화구의 총 수량의 하한치일 뿐이며, 추가적인 분석에 따르면 그곳에는 더 많은 물이 있을 것으로 보입니다.