最新研究發現，月球長年接受陽光照射的表面，也存在水分子，這表示水在月球上可能比以往推測還要普遍。另外，水也會是NASA最新登月計畫阿提米絲（Artemis）的寶貴資源。
根據有線電視新聞網（CNN），美國航太總署（NASA）26日召開記者會，分享同日發表在國際期刊《自然天文學》（Nature Astronomy）的2份研究報告。研究者發現，月球表面蘊藏的水可能超越過往想像，就算是長年接受陽光照射的地區也存在水分子，而極區的撞擊坑裡則有大量的冰，月球表面的水，對未來NASA太空計畫部屬和新實驗來說是關鍵的資源。
月球日照區也有水分子，挑戰過往月球知識
《SOFIA在月球太陽照射區探測到水分子》（Molecular Water Detected on the Sunlit Moon by SOFIA），由NASA戈達德太空飛行中心（Goddard Space Flight Center）的研究員霍尼博（Casey Honniball）領導，透過同溫層紅外線天文台（SOFIA）在月球表面發現水分子。SOFIA則是由一架波音747SP改裝的高空天文台，搭載直徑2.7公尺的反射望遠鏡，從離地約13.7公里的高空，避開99%的大氣層阻擾進行太空觀測。
NASA科學任務局（Science Mission Directorate）天體物理處主任赫茲（Paul Hertz）在記者會上表示，過去科學家推測月球日照區、南極附近可能有水存在，「現在我們知道那是真的。這項發現挑戰了我們對月球表面的認識，也促使我們探究深太空探索需要的資源」。
Water on the Moon is more abundant than previously thought, new discoveries suggestWhat does this mean for Nasa's hopes of establishing a base on the Moon?https://t.co/gkbUh0rox3 pic.twitter.com/0pLiRLuHEw
— BBC News (World) (@BBCWorld) October 26, 2020
霍尼博研究團隊找到方法辨別水分子和相似的羥基（hydroxyl），確認在月球正面南半球高緯地區的克拉維斯環形山（Clavius）存在水分子。這些水分子位於天然玻璃內或月面粒子之間，得以抵禦月球的極端環境。月球表面含水量在100至400ppm之間，或者約等於一瓶12盎司（約340公克）的液態水。NASA指出，月球表面的水量約為撒哈拉沙漠的百分之一。
新的研究成果又激起更多疑問：月球表面的水如何形成？又是如何留存？霍尼博表示，「月球沒有足夠的大氣層，太陽照射區的水本應逃逸到太空中，但是我們看到這些水了。一定有什麼東西產生這些水，並且困住它。」水可能來自落至月面的微隕石（micrometeorite），也可能是太陽風帶來的氫與土壤中含氧的礦物合成羥基，再受到微隕石撞擊產生水。
ICYMI... using our @SOFIATelescope, we found water on the Moon's sunlit surface for the first time. Scientists think the water could be stored inside glass beadlike structures within the soil that can be smaller than the tip of a pencil. A recap: https://t.co/lCDDp7pbcl pic.twitter.com/d3CRe96LDm
— NASA (@NASA) October 26, 2020
加州的NASA埃姆斯研究中心 （Ames Research Center）SOFIA計畫科學家朗瓦拉（Naseem Rangwala）表示，一開始他們並不確定SOFIA能否提供可靠的數據，但成果令他們驚豔，「現在我們知道我們辦得到，且計畫更多次SOFIA航行做更多觀測」。
接下來的SOFIA研究會在月球的其他日照區尋找水，這會幫助科學家釐清水是如何產生、如何儲存，又如何在月球表面移動，NASA也能試圖取用月球的水資源應用在太空任務。此外，揮發物調查極地探測車（VIPER）2022年登上月球後，會收集數據、製作第一份月球水源地圖。
We know there's water on the Moon, but how much? And could it be extracted by future #Artemis astronauts? We’re using rovers, spacecraft, telescopes & more in pursuit of answers! Ask our Moon experts anything during a @reddit AMA tomorrow at 10am PT: https://t.co/SIpejaMZUG pic.twitter.com/byTInuNMaY
— NASA Ames (@NASAAmes) October 26, 2020
月表永久陰影區超低溫，蘊藏大量冰
另一項研究《月球的微型冷阱》（Micro Cold Traps on the Moon）由科羅拉多大學波德分校（University of Colorado Boulder）天體物理學者海恩（Paul Hayne）領導，團隊分析月球勘測軌道飛行器（LRO）的資訊，分析冷阱（cold trap）內蘊藏的水。LRO是2009年發射升空的無人飛船，沿月球軌道繞行，提供月面地圖等資料，科學家也用其評估未來載人太空船的登陸點。在極低溫的冷阱，水維持冰的型態。
冷阱是月表數十億年都被陰影壟罩的區域，尺寸可以是數公分或數公里。月球的極區存在大量的小冷阱，永久被藏在陰影裡，溫度非常低，可達攝氏零下243度。這些小冷阱蘊藏的冰總量，會是大型冷阱的數百到數千倍。海恩說：「想像你站在月球極區附近，你會看見到處都是陰影，它們可能裝滿了冰。」他指出，極區的撞擊坑數十億年不見陽光，在這些區域的冷阱裡，冰就像岩石一樣，幾乎不會流動。
研究團隊利用LRO數據建模，指出月球表面就像高爾夫球。他們估計，月球表面大大小小的冷阱總面積可達3.9萬平方公里，過往研究提出的數字則不到一半。海恩表示，如果他們的數據是對的，NASA在月球用水可以更方面，可以喝，也可以用作火箭燃料。
了解月球表面的水量，可以讓太空船少運送一些水，省下許多經費和空間。NASA人類探索與營運任務部首席科學家布利契（Jacob Bleacher）表示：「如果我們可以利用月球上的資源，那我們可以少帶一點水，帶多一點設備進行新的實驗。」
