月球并非由奶酪构成，但它却极其微弱地带有湿润的迹象。
研究人员周一在《自然-天文学》上发表的成果显示，他们利用一架飞行望远镜在月球上发现了新颖的水分子迹象。并非外观相似的分子，也不是埋藏在地壳深处或陨石坑底部的冰。而是货真价实的水（H2O）分子，散布在阳光照射的月球表面，并且首次得到了证实。月球上并没有“汪洋大海”——美国国家航空航天局估计，月球的湿润程度大约是撒哈拉沙漠的100倍。但这一确认结果支撑了 past research（之前的研究），并为行星科学家带来了新的谜团，也为那些渴望月球探索的人们带来了希望。
“今天我们宣布，月球上被阳光照射的表面首次被证实存在水，”美国国家航空航天局天体物理学部门主任保罗·赫兹（Paul Hertz）在周一的新闻发布会上说。“这一发现表明，水可能分布在整个月球表面，而不仅仅局限于月球两极寒冷、阴影笼罩的区域。”
这些新发现延续了美国国家航空航天局十年来在月球不同形式和区域发现水的传统。月球南极是 H2O 的主要热点。2009年，当航天局将重达5000磅的LCROSS卫星撞入一个南月坑时，水蒸气副产品弥漫在产生的撞击羽流中。2018年，对印度空间研究组织Chandrayaan-1航天器图像的最新分析发现，冰颗粒散布在陨石坑永久黑暗的深处。
科学家们还认为，水分子可能更广泛地覆盖着月球表面，因为三 个 独立的 航天器 在2009年就曾探测到氢（构成 H2O 中的 H 的原子）的迹象。但氢的存在并不保证水。单个的氢原子（而不是成对的）可能会与氧原子结合形成羟基（OH），我们地球人熟知它是一种洁厕剂中的活性成分。
“如果月球上有洁厕剂，”研究的主要作者、美国国家航空航天局博士后研究员凯西·霍尼巴尔（Casey Honniball）在新闻发布会上说，“我们分辨不出洁厕剂和水之间的区别。”
霍尼巴尔在研究生期间，一直苦思冥想如何区分一个氢原子和两个氢原子，尽管她身处一个距离地球20多万英里的行星上。她最终决定通过扫描月球在6.1微米波长的红外光，这是水分子的明确证据。
然而，进行这项调查将非常困难。没有太空望远镜能够观测到这种特定颜色的红外光，而位于地球上、被潮湿大气层笼罩的地面设施，其作用就像是试图从海底寻找外星水微妙迹象的天文台一样无济于事。霍尼巴尔曾考虑发射一个气球，但那需要时间来建造。最终她意识到，完美的仪器已经存在：SOFIA，即平流层红外天文台。
SOFIA 的望远镜安装在一架改装过的波音 747 飞机上，通过一个敞开的舱门在天空翱翔，飞行高度远高于地球大气层中99.9%的湿气。该天文台通常观测遥远的星系，但霍尼巴尔说服了 SOFIA 的操作人员首次将仪器转向月球。
“这本是一次实验，结果却远远超出了我们的预期，”SOFIA 项目科学家纳西姆·兰瓦拉（Naseem Rangwala）在新闻发布会上说。
SOFIA 在月球南半球一个名为克拉维乌斯（Clavius）的陨石坑附近的一个狭窄区域进行观测，探测到了水发出的标志性信号。根据这种红外光芒，霍尼巴尔和她的合作者估计，月球表面的含水量约为0.01%到0.04%——这足以让一个非常勤奋的探险家从大约一个垃圾箱大小的月球尘埃中挤出大约12盎司（约350毫升）的水。
这一确认回答了行星科学家们的一个问题，同时也提出了另一个问题：强烈的阳光应该会分解单个水分子，那么这些 H2O 是如何生存下来的？霍尼巴尔的团队推测，它们可能隐藏在月球尘埃颗粒之间。或者它们可能被安全地封存在由微陨石撞击形成的金属玻璃珠中。这些微陨石会撞击月球，将月球尘埃熔化成铅笔尖大小的黑点。在这个过程中，它们可能会将氢和氧熔化成水，或者它们可能携带自己的水分子。
这项研究强调了研究人员对于我们天空中那个巨大天体仍然了解多少，对于一个没有大气层的天体来说，它有很多值得探索之处。现在，在地表发现了水——并且能够从地球上观测到它——为我们了解月球的历史打开了新的窗口。例如，霍尼巴尔接下来希望利用 SOFIA 来探测这些分子是否在早已灭绝的火山附近更密集，因为这些火山可能在月球形成后从其核心喷出了水。
这项发现也激发了任务规划者们对未来月球探索的想象。水不仅是混合 Tang 饮料和洗澡的必需品，也是制造氧气和火箭燃料的关键资源，它将推动太空探索。此外，如果美国国家航空航天局不必从地球上运输所有 H2O，其任务就可以变得更长、更远。
“阿尔忒弥斯计划”的首批宇航员（可能在五年内登陆月球）将没有开采月球水的技术。但从长远来看，月球 H2O 的位置和形式可能会决定宇航员在月球上立足的地点和方式。如果 SOFIA 探测到的水分子松散地存在于土壤中，那么采集它们可能就像搅动尘埃并收集蒸发的蒸汽一样简单，技术要求不高。然而，如果它们被锁在玻璃珠中，宇航员就必须更加努力才能将它们提取出来。陨石坑中的冰层可能更容易处理，但下降陡峭的陨石坑壁并切割冰块将需要更多的设备。
无论如何，在考虑开发陨石坑攀爬装备、月尘处理机或其他技术之前，美国国家航空航天局的规划者需要了解水的存在地点、数量以及稳定性。
“找到更容易获取的水对我们来说非常重要，”美国国家航空航天局首席探索科学家雅各布·布莱彻（Jacob Bleacher）说。“这可能包括找到更容易进入的小陨石坑，其中含有水，或者，正如 SOFIA 的这些结果所示，我们可以在这些陨石坑以外的地方找到水。”
为此，美国国家航空航天局计划了一系列以水为中心的任务，包括一个名为“挥发物探测极地探测漫游车”（VIPER）的、高尔夫球车大小的探测器，用于探测土壤中和地表下的水。VIPER 预计将在大约两年后登陆。
在那之前，霍尼巴尔和她的同事们打算在 SOFIA 成功探测水分子的基础上继续努力。他们已经为明年春天争取到了两个小时的观测时间，并申请了长达72小时的月球观测时间。这足以绘制出月球正面 Entire（全部）的地图，并了解 H2O 分子在哪里最密集。
“我们还没有收到回复，但我们正在拭目以待，”霍尼巴尔说。
