馬里蘭州勞雷爾市約翰霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實驗室(APL)的科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的一項新研究表明，中型月球著陸器的尾氣會迅速在月球周圍擴散，并有可能污染月球兩極的重要科學(xué)冰塊。

對2650磅(1,200千克)著陸器(大約是阿波羅登月艙干質(zhì)量的四分之一)著陸時觸及月球南極附近的水進行的計算機模擬顯示，廢氣僅需幾個小時即可散布在整個月球上月亮。兩個月后，有30%至40%的蒸氣持續(xù)留在月球大氣和地表，幾個月后，大約20%的蒸氣最終會在兩極附近凍結(jié)。

這些結(jié)果于8月11日在線發(fā)表在《地球物理研究雜志：行星》上，表明研究人員對研究月球極地隕石坑(可能追溯到數(shù)十億年的冰)中的原生冰的興趣在增加地球的過程中需要仔細(xì)考慮。努力使人類重返月球。

處理月球上的航天器廢氣并不是一個新問題。在60年代和70年代NASA的阿波羅飛行任務(wù)中，研究人員贊賞這一問題，當(dāng)時他們開發(fā)了早期模型來預(yù)測尾氣在月球大氣中的擴散和表面污染。

APL的研究人員，這項研究的主要作者帕瓦西·普雷姆(Parvathy Prem)說：“在阿波羅飛行任務(wù)期間，排氣并沒有像現(xiàn)在那樣使測量復(fù)雜化。”

在阿波羅時代，人們最感興趣的是收集月球樣品。盡管今天仍然如此，但最近在月球兩極附近永久陰影的隕石坑中保存的冰的發(fā)現(xiàn)已將科學(xué)興趣轉(zhuǎn)移到了解月球表面和稀薄大氣中水和其他揮發(fā)性分子的起源和擴散。

普雷姆說：“這些是我們能在內(nèi)部太陽系中找到水源痕跡的僅有的一些地方。” 閱讀該記錄需要測量這些冰的成分以及各種同位素，以推斷出它們可能來自何處以及如何到達(dá)那里。即使著陸器降落在數(shù)百英里之外，來自機器人或人類探索的積聚在這些冰層上的凍結(jié)廢氣也可能會使這些測量結(jié)果混淆。

APL的行星科學(xué)家，這項研究的合著者Dana Hurley說：“有關(guān)Parvathy的工作的有趣之處在于，它很好地表明了這種影響，盡管是短暫而短暫的，但具有全球性。”

太空組織可以預(yù)期，揮發(fā)性氣體會在距著陸點 60英里(100公里)以上的月球表面上大量覆蓋。

殘留物的排放物最終會消失，但赫爾利指出，目前的人類登月探測計劃意味著它會更頻繁地發(fā)生，并且著陸器更重。

Prem警告該模型并非萬無一失。其最明顯的局限性在于它假設(shè)水的相互作用和“粘著”到月球表面的程度，這仍然是不確定的，但對于了解水在月球周圍的運輸有多么容易引起極大的興趣。該模型還僅跟蹤水蒸氣，該水蒸氣約占大多數(shù)著陸器排氣成分的三分之一。其他排氣分子(例如氫，氨和一氧化碳)的行為可能有所不同，甚至可能持續(xù)更長時間。

普雷姆說，后續(xù)工作應(yīng)該包括測量在未來著陸期間和之后登陸月球周圍的廢氣量，這將有助于縮小對這些廢氣“粘附”到地面的答案的范圍。“但是我還建議，對廢氣的命運進行建模和監(jiān)控應(yīng)該成為月球任務(wù)開發(fā)和計劃的日常工作。”

Prem解釋說，關(guān)于減少廢氣的討論才剛剛開始。

在一月份，NASA完成16種科技示范有效載荷，它已選擇通過Artemis的程序傳送到月球，包括表面外逸層的改變由蘭德斯(SEAL)，一個工具，將調(diào)查月球的化學(xué)反應(yīng)表面時著陸以及可能已經(jīng)注入的任何污染物。

普雷姆說：“無論我們是否打算，我們都將進行這種攜帶廢氣的實驗。” 現(xiàn)在要決定我們?nèi)绾翁幚硭鼈儭?/p>