资源的不断减少，加速探索外太空已经关系到人类的生存问题导读：在月球上发现有水的证据后

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导读：在月球上发现有水的证据后，研究人员现在认为那里的水比最初认为的更分散并且具有化学反应性（呈现强碱性）。上周《自然》子刊发文，表明该发现可能影响未来的探月任务，但能让我们能够更好地检测系外行星上的水。

最近，科学家发现月球上有大量的水，隐藏在地表之下。自从这些最初的研究结果发现以来，科罗拉多大学博尔德分校空间科学研究所的研究人员已经找到证据表明：这种水广泛分散在整个月球上，并且在月球的白天和夜晚都存在。

然而，研究人员也注意到，水似乎主要以OH（一种具有高度化学反应性的羟基分子，而不是H2O）的形式存在，并且可能不容易使用。这些发现发表在上周的Nature Geoscience杂志上。

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图：我们正在慢慢了解月球上发现的水。图片来源：维基共享资源

这些发现可以让研究人员更好地了解月球上水的来源，以及这些水是如何分布的。不仅如此，这些信息也可能成为我们未来月球卫星任务的重要依据。

此外，随着越来越多的机构和公司探索月球并建立月球基地的可能性，这种水有可能被用作饮用水，甚至通过裂解产生氢气和氧气而变成火箭燃料。

这些发现与科学家之前对月球上水的认识截然相反。以前，研究人员认为水主要在月球的两极形成。此外，他们观察到的水信号似乎随着月亮的昼夜变化而改变，这使得他们最初得出的结论是月球上的水在移动。然而，由于支持这项研究的远程红外感测仪器的信号的具有一定不确定性，关于水的位置和表现还存在一些争议。

这一发现除了有望扩大人类知识和的生存能力，以及扩大使用月球作为资源的能力之外，还可以让科学家更好地理解宇宙中其它岩石天体中的水是如何存在的。当人类寻找系外行星时，可能很难具体观察它们表面的状况。而遥感仪器和用于本研究的新分析技术可以改善远处的观测结果。

关于在太空旅行中如何回收水和空气的十个问答：上

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1、在太空中向宇航员提供空气和水的挑战是什么?

在数量和成本方面，在国际空间站（ISS）储存长期使用的氧气或水是不切实际的。太空里没有杂货店，科学家和工程师们已经开发出创新解决方案来满足宇航员对生活的基本要求。人体三分之二是水。据估计，几乎每天都有近1027个水分子流过我们的身体。因此，人类每天必须消耗足量的水以及氧气和食物以维持生命。没有水，一般人大约只能存活三天。没有空气，三分钟内可能会发生永久性脑损伤。科学家们已经确定了在地球上每个人每天需要多少水、空气和食物来维持生命。同样，太空科学家们也知道在太空中维持生命需要多少量。

2、地球和太空中的产生氧气/去除二氧化碳的过程是否一样？

在地球上，人们通常认为植物在氧气生产/二氧化碳去除过程中发挥的作用是理所当然的。在太空中，去除这些副产品并回收水和氧气就得靠其它人工方法。太空中的回收意味着通过合并或分解其它过程的副产品来生产新的供应。美国宇航局的生命支持系统工程师将水和空气的循环称为“闭环”。人体新陈代谢的副产物包括二氧化碳（高浓度致死）和水蒸汽，如何将这些物质从航天器舱内气氛（密封的环境）中去除将会是一个严峻的挑战。

3、航天飞机燃料电池如何促进水的生产?

在航天器上，燃料电池通过化学反应将氢气和氧气结合起来发电。与普通电池一样，燃料电池使用化学反应来提供外部电压，但与普通电池不同的是，燃料以氢气和氧气的形式连续供应电能。该反应的副产物（2H 2 + O 22H 2 O +电）是水，这可用于氧气发生器系统以产生用于呼吸的氧气分子。燃料电池可以比仅仅燃烧氢气更安全有效地产生电能，并产生热量来驱动发电机。当航天飞机不能经常从其燃料电池提供水时，就成为国际空间站的限制因素。目前只有两名宇航员，在俄罗斯进步号补给船中，其“卡车运输”水箱是可以实现的。