模拟显示月球着陆器的废气会污染科学上至关重要的月球冰

马里兰州劳雷尔市约翰·霍普金斯应用物理实验室的科学家领导的一项新研究表明，中型月球着陆器排出的废气会迅速扩散到月球周围，并可能污染月球两极的主要科学冰。

对降落在月球南极洲附近的2650磅(1200公斤)着陆器(约为阿波罗登月舱干质量的四分之一)发出的水蒸气进行的计算机模拟显示，尾气只需几个小时就能扩散到整个月球。

两个月后，有30%到40%的水蒸气留在月球大气层和表面，大约20%的水蒸气最后会在几个月后冻结在两极附近。

这些结果发表在2020年8月11日的《地球物理研究杂志:行星》上，表明研究人员对研究月球极地环形山中的原生冰的兴趣——这些冰可以追溯到几十亿年前——在人类重返月球的努力中需要仔细考虑。

处理月球上的航天器废气并不是一个新问题。

研究人员在60年代和70年代NASA的阿波罗任务中认识到了这个问题，当时他们开发了早期模型来预测月球大气中废气的扩散和表面污染。

APL的研究人员、该项研究的第一作者帕瓦西·普雷姆说:“阿波罗任务中的排气并没有像现在这样使测量复杂化。

在阿波罗时代，人们最感兴趣的是收集月球样本。

虽然这在今天仍然是正确的，但最近在月球两极附近永久阴影环形山中发现的冰，98迷科，已经将科学兴趣转移到了理解月球表面及其稀薄大气中水和其他挥发性分子的起源和扩散。

普雷姆说:“这些是我们能在太阳系内部找到水的起源的仅有的一些地方。

”读取记录需要测量这些冰的成分以及它们的各种同位素，以推断它们可能来自哪里，以及它们可能是怎么到达那里的。

来自机器人或人类探索的冰冻废气聚集在这些冰上，可能会干扰这些测量，即使着陆器降落在数百英里之外。

APL的行星科学家、该研究的合著者Dana Hurley说:“Parvathy工作的有趣之处在于，它很好地表明，尽管这种影响很小而且是暂时的，但却是全球性的。

宇宙组织预计挥发性气体会在距离着陆点60英里(100公里)的地方显著覆盖月球表面。

残余废气最后会消失，但赫尔利指出，目前人类月球探索的计划意味着这种情况会更频繁地发生，而且着陆器会更重。

赫尔利说:“这项研究的结果促使我们迫切需要进行研究，我们想做的月球大气和挥发性沉积物，而他们是相对原始的。