中國(guó)月球探測(cè)器嫦娥五號(hào)2020年12月從月球帶回1731克月壤樣品，這是繼月球24號(hào)之后時(shí)隔44年人類(lèi)再次從月面帶回月球樣本。嫦娥五號(hào)攜帶的月壤樣品是人類(lèi)首次獲得的月表年輕火山巖區(qū)樣品，也是中國(guó)科學(xué)家第一次擁有屬于自己的地外天體返回樣品。據(jù)介紹，中國(guó)嫦娥五號(hào)采集的月壤樣品屬于最年輕的玄武巖（~20億年），并且是迄今為止緯度最高的月球樣品。

近日，中國(guó)科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國(guó)家研究中心陳小龍研究員，金士鋒副研究員、博士生郝木難等與北京科技大學(xué)郭中楠副教授，天津大學(xué)殷博昊工程師，中國(guó)科學(xué)院青海鹽湖所馬云麒研究員，鄭州大學(xué)鄧麗君工程師等合作，在嫦娥五號(hào)帶回的月球樣本中，發(fā)現(xiàn)了月球上一種富含水分子和銨的未知礦物晶體：ULM-1。

基于單晶衍射和化學(xué)分析，研究人員發(fā)現(xiàn)這些月球水和銨以一種成分為(NH4,K,Cs,Rb) MgCl3·6H2O的水合礦物形式出現(xiàn)。該礦物分子式中含有多達(dá)六個(gè)結(jié)晶水，水分子在樣品中的質(zhì)量比高達(dá)41%。

這種水合礦物的發(fā)現(xiàn)還揭示了月球上水分子可能存在的一種形式——水合鹽。與易揮發(fā)的水冰不同，這種水合物在月球高緯度地區(qū)（嫦娥5號(hào)采樣點(diǎn)）非常穩(wěn)定。這意味著，即使在廣闊的月球陽(yáng)光照射區(qū)，也可能存在這種穩(wěn)定的水合鹽，為月球資源的利用和探索提供了更為廣闊的前景。

北京大學(xué)航空航天工程系史一蓬教授接受衛(wèi)星通訊社采訪時(shí)表示，這一發(fā)現(xiàn)對(duì)未來(lái)建立永久性的月球基地意義重大。

他說(shuō)：“如果要建立月球基地，這意味著不可能所有物資都從地球上運(yùn)送，需要在當(dāng)?shù)亟鉀Q資源問(wèn)題，比如火箭燃料和生活所需的氧氣和水。而銨的存在形式表明可能有水，因此下一步要尋找水資源。找到水后，建立長(zhǎng)久月球基地就變得可能。這是建立永久月球基地的重要基礎(chǔ)條件，缺少它就不可能成功。”

過(guò)去，科學(xué)家們?cè)?jīng)認(rèn)為月球上沒(méi)有水。據(jù)中國(guó)科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國(guó)家研究中心官網(wǎng)介紹，對(duì)1969年-1972年采集的阿波羅樣品的研究表明，月壤中未發(fā)現(xiàn)任何含水礦物。此后，月球不含水成為月球科學(xué)的基本假設(shè)，對(duì)于認(rèn)識(shí)月球火山演化、月地起源等問(wèn)題產(chǎn)生了重大影響。

直到1994年，“克萊門(mén)汀” 探測(cè)器對(duì)月球兩極進(jìn)行觀測(cè)，認(rèn)為極區(qū)永久陰影區(qū)的月壤中可能存在水冰。此后，“月球勘探者號(hào)”專注于永久陰影隕石坑，以更深入地研究這一發(fā)現(xiàn)，并于1998年發(fā)現(xiàn)，月球表面從未暴露在陽(yáng)光下的區(qū)域存在最大的氫濃度。結(jié)果表明，月球兩極存在水冰。然而，這些圖像分辨率較低，因此無(wú)法得出有力的結(jié)論。

布朗大學(xué)的研究人員于2008年重新研究了阿波羅樣本，他們?cè)谖⑿〉幕鹕讲Ａе邪l(fā)現(xiàn)了氫。由于今天月球上沒(méi)有火山噴發(fā)，這一發(fā)現(xiàn)提供了證據(jù)，表明在月球遠(yuǎn)古時(shí)代火山噴發(fā)時(shí)，月球上曾存在水。此外，保存下來(lái)的氫為月球水的起源提供了線索：如果它來(lái)自噴發(fā)的火山，那么它一定來(lái)自月球內(nèi)部。這一發(fā)現(xiàn)表明，水自月球存在之初就一直是月球的一部分——甚至可能從月球形成之初就存在。

“月球觀測(cè)和傳感衛(wèi)星”（LCROSS）和“月球勘測(cè)軌道器探測(cè)器”(LRO)于2009年一起發(fā)射。“月球觀測(cè)和傳感衛(wèi)星”故意向一個(gè)據(jù)信含有水冰的隕石坑發(fā)射了一枚拋射物，并飛過(guò)拋射物撞擊產(chǎn)生的塵埃。研究發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步證明，水以冰的形式存在于月球永久陰影區(qū)域內(nèi)。

2020年，NASA宣布在陽(yáng)光照射下的月球表面發(fā)現(xiàn)了水。來(lái)自平流層紅外天文臺(tái)(SOFIA) 的數(shù)據(jù)顯示，在克拉維斯隕石坑中，一立方米的月球表面土壤中，水的濃度大致相當(dāng)于一瓶12盎司（約340克）的水。這一發(fā)現(xiàn)表明，水可以分布在月球表面，甚至在陽(yáng)光照射的部分，而不局限于寒冷、黑暗的區(qū)域。

史一蓬教授指出，對(duì)未來(lái)而言，在月球上氧氣和水的循環(huán)利用將逐步為開(kāi)發(fā)月球資源和礦藏，探測(cè)更遙遠(yuǎn)的天體奠定基礎(chǔ)。

他說(shuō)：“要逐步建立長(zhǎng)期有人值守的月球基地，首先需要確保在月球上可以長(zhǎng)久生活，比如氧氣和水的循環(huán)利用。發(fā)現(xiàn)水后，需要將生命維持裝置運(yùn)到月球，建立月球基地，開(kāi)發(fā)月球資源。而在實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期生活后，就可以開(kāi)發(fā)月球上的礦藏，將稀有資源運(yùn)回地球。接下來(lái)，可以在月球上建立探測(cè)深空的前進(jìn)基地，發(fā)射飛船或探測(cè)器前往更遙遠(yuǎn)的天體?！?/strong>

NASA強(qiáng)調(diào)，月球是太陽(yáng)系科學(xué)和系外行星研究的基石。了解月球有助于我們了解其他行星的演化過(guò)程以及塑造其表面的過(guò)程。它還有助于人類(lèi)了解月球?qū)Φ厍虻挠绊憽⒐糯?yáng)的記錄，并作為研究宇宙其余部分的平臺(tái)。