月球大部分水以化学键合形式锁存在内部深处而非两极
配图： 阿波罗17号6号站陶拉斯-利特罗谷中，地质学家兼宇航员哈里森·施密特站在一块裂开的巨石旁；图片来源：NASA
阿波罗任务后的几十年里，月球被描述为完全干燥的无水世界，即使存在水，也只以微量形式存在。这一观点在2009年开始动摇。
当年，NASA的LCROSS任务在永久阴影极地陨石坑中探测到了水冰。
但行星科学家现在表示，真实情况隐藏得更深。
月球上的绝大部分水并非以可获取的冰的形式存在于两极。水以氢氧化物（OH）的形式化学键合在矿物内部，锁存在月球内部深处。
极地冰层对未来宇航员可能具有价值，但它们仅占月球总水储量的一小部分。
“阿波罗样本看起来如此干燥，这一直有点奇怪，”牛津大学行星科学教授尼尔·鲍尔斯对Universe Today表示。
从完全干燥到富含氢氧化物
阿波罗计划带回了超过380公斤的月球岩石和土壤。
40年来，每一项分析都得出了相同的结论：月球基本上是无水的。
2008年至2010年，这一教条首次出现裂痕。
高精度仪器在阿波罗样本中检测到了氢氧基（OH），它被锁存在一种名为磷灰石的矿物内部。
磷灰石是一种磷酸钙矿物，是在月球岩石中发现的唯一重要的含水矿物相。
其晶体结构仅有几百微米宽，却能以能够承受月球真空和极端温度的形式捕获水分子。
后续研究证实，多种类型的月球磷灰石中存在数百至数千ppm的水（以氢氧基形式存在），这表明水可能在月球内部普遍存在。
水的来源仍存在争议。
主导假说认为，水是在约45亿年前月球形成时吸积的。
当时，一个火星大小的撞击体撞击了地球，月球从由此产生的碎片盘中凝聚而成。
另一种假说认为，水后来由碳质球粒陨石带来，其同位素指纹与月球水样本相匹配。
极地冰问题
永久阴影极地陨石坑（PSR）中的水冰是令未来月球殖民者和资源开采企业家兴奋的方面。
LCROSS于2009年确认了其存在，后续任务已绘制出其分布图。
但总量仍不确定，提取水冰面临严峻的工程挑战。
“这将告诉我们水是如何被带到那里的，并保存太阳系中这一输送过程的记录，”鲍尔斯在谈到极地水提取时表示。
错失的机遇：月球开拓者号
NASA的月球开拓者号任务于2025年2月发射，旨在回答关于月球水的重大问题：其形态、丰度和在整个月面的分布。
该航天器搭载了两台仪器，其中包括由牛津大学提供、英国航天局资助的月球热绘图仪（LTM），鲍尔斯担任仪器科学家。
这项为期两年的任务在发射后不久即告失败，原因是在航天器与运载火箭分离后发生了人为配置错误。
航天器在开始调查之前就失去了联系。
一台备用的LTM仪器存放在牛津的地下实验室。鲍尔斯希望它能搭载在未来的NASA任务UCIS（月球超紧凑成像光谱仪）上飞行。
为何重要
了解月球的水储量不仅仅是科学好奇心的问题。
它对阿尔忒弥斯计划以及任何长期的人类月球存在具有直接影响。
水等于可饮用水、可呼吸的氧气和火箭燃料。
知道水在哪里、有多少、以何种化学形式储存，将决定未来的宇航员能否就地取材，还是必须从地球携带一切。
目前的答案是复杂的。月球确实有水，但大部分锁存在地表以下数百公里的岩石中，而不是作为等待采集的冰存在。
极地沉积物仍然是最易获取的目标，但它们仅代表一个更大、更深的水库的冰山一角。
“我们需要获取所有可能的证据，以了解我们今天看到的月球是如何形成的，以及月球是如何影响地球的，”鲍尔斯说。
婷 翻译