小火箭出品
本文作者：邢強博士
本報告共10735字，87圖，分為5個部分，本文為第2部分。
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水源
在和小火箭一起回顧了建設月球基地的歷史淵源和哲學基礎之後（啥？太長了，正片還沒開始呢。實際上，歷史淵源的事情咱還沒提廣寒宮呢），咱們開始逐步解決技術細節的事情。
像我們這樣的碳基生物，嚴重依賴這三個條件：水、能源和有機物。（厭氧菌不怎麽需要氧氣，另外氧氣可以通過電解水得到）。
有機物，說白了就是不可辜負的美食，咱們可以從地球上帶過去。或者想辦法在月球上種植。人類，尤其是黃河流域、長江流域以及美索不達米亞兩河流域的文明，可以說是天生自帶種糧食和種菜屬性，這個也比較好解決。
那麽，棘手的事情，有兩件：
在月球上找水；
在月球上獲取持續的能源供應。
上圖這張在1972年12月7日由阿波羅17號的登月宇航員在距離地球2.9萬公里的時候回頭拍攝的地球照片，展示了地球上大量存在的水：海洋、冰蓋和雲層。
地球表面的71%被水所覆蓋。地球上96.5%的水是海洋中的鹹水，而南極那個碩大的冰蓋則儲存了地球61.1%的淡水。
那雲層中的水，則讓地球在太空中看起來更亮更魅惑。
月球呢？
小火箭覺得，月球怎麽說也得有水的啊！
千百年來，那麽多晚上睡不著的文人墨客，舉杯邀明月。估計月球喝了不少啊！
不過，很長一段時間裡，主流學術界認為月球表面是不存在水的。
雖然月球表面有那麽多和水有關的名字：寧靜海、風暴洋等等，但是，光解，這個現象讓月球表面通常來說不會存在水。
所謂光解，就是在陽光的作用下，暴露在高強度陽光異塵餘生中的物質被分解的現象。
整個月球的大氣總品質不足10噸，幾乎是可以忽略掉的。因此月球的向陽面暴露在非常強烈的太陽異塵餘生下。而光解後產生的氣體，月球又沒有足夠的引力把它們留住，在太陽風的猛烈吹拂下，月球大氣只得消散在浩瀚的宇宙空間中。
不過，人類從來也沒有停止過在月球尋找水源的努力。
1976年8月22日，蘇聯月球24號探測器從月球執行無人探測器月壤采樣返回任務取得圓滿成功。
這是蘇聯第3次執行月球采樣返回試驗任務，同時也是蘇聯龐大的月球探測器系列的最後一次飛行。
她采回了170.10克的月壤。經分析，這些月壤中含有水，含量為0.1%。
不過，在當時的環境下，這樣的科研成果被埋沒了。幾乎所有人都陷入了第3次采樣成功返回的欣喜和狂熱中，對這樣重大的科學發現反而少有人過問。
美國握有大量月壤樣本，但是美國方面對於這樣的探測結果也沒有進行印證，也就不了了之。
2008年10月22日協調世界時00點52分，印度的一枚PSLV固體運載火箭攜帶印度的第一顆月球探測器月船1號升空。
雖然該探測器因為熱屏蔽系統的可靠性問題，逐漸開始出現故障症候，並在2009年8月28日突然失聯，但是在312天的任務期間，她發現了一件重要的事情：
月球上有水。
為了進一步確定月球上是否真的有水，當時正在實施環繞月球探測的美國月球坑遙感衛星接到了一個神聖而又悲壯的指令：
奉命撞擊月球。
公元2009年10月9日協調世界時01點50分，月球坑遙感衛星與半人馬座上面級分離。
隨後，半人馬座面向月球實施了最後一次調姿操作，然後，上面級關閉了近月高度探測儀和軌道自動修正系統，變軌發動機滿推力工作。
2.305噸重的半人馬座上面級開始正對著月球加速，很快就達到了9000公里/小時的速度（地球上的高鐵速度的30倍）。
一陣劇烈的爆炸，半人馬座上面級與月球融為一體。在這一瞬間，350噸月球土壤和岩石被撞擊和爆炸的巨大能量掀起，在月面留下了一個直徑20米，深4米的撞擊坑。
然後，月球坑遙感衛星打開所有傳感器，修正軌道和姿態後，從半人馬座上面級掀起的爆炸產物中高速穿過。她成功地獲取了一個關鍵性數據：
光譜分析表明，撞擊出來的岩石風化層中，含水量為1%。
隨後，目睹了半人馬座上面級撞擊月球全過程的月球坑遙感衛星進行了最後一次調姿，也全力向月球撞去。
向月球加速過程中，她發回最後的資訊：預計前一次撞擊產生的冰晶品質為100公斤。
最終，月球坑遙感衛星也撞到了月球表面，掀起了150噸的月壤，留下了一個直徑14米，深2米的撞擊坑。
月球坑遙感衛星，這顆用於觀測月球坑的探測器，最終自己製造出了月球坑。
上圖為對撞擊區域進行的光譜分析
上圖是月球南極地區的光譜分析。
藍色區域的粉絲圓點標記出了半人馬座上面級的撞擊位置；淡藍色圓點處則是月球坑遙感衛星的撞擊位置。
通過長期的仿真計算和對月觀測，在月球表面，至少存在1.4萬平方公里的永久陰影區。這些地方處於盆地底部或者巨大的隕石坑的內部，終年不見陽光。那些由隕石或者其他撞擊物帶來的水，在這些地方就以冰晶的形式長期存在了。
上圖左側為月球南極，右側為月球北極。經分析極有可能存在較多冰晶的地區，用淡藍色做了標注。
可以說，上圖就是人類目前掌握的月球水資源地圖了。
我們如果要建設月球基地，應當充分考慮到臨近水源這個因素。因此，上圖是月球基地選址的重要依據。
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