发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　月球面向地球的这一面和远离的另一面，两者地形特征看起来大不相同。月球的近地端有着较多的月海（宽广、暗黑色的古代熔岩流遗迹）。相对地，充满陨石坑的远地端，几乎没有大规模的月海特徵。为什么月球两端会如此不同，这是月球长久以来的谜团。

图说：新研究表明，月球南极的一次碰撞改变了月球地函的对流模式，将产热元素集中在月球的近地端，这些元素在月海的形成过程中发挥了作用。

　　现在，研究人员有了新的解释，认为这和数十亿年前月球南极附近的一次巨大撞击有关。

　　发表在Science Advances期刊上的新研究表明，形成月球巨大的南极–艾托肯盆地（South Pole–Aitken basin，SPA）的撞击产生了大量的热流，并在月球内部传播。这些热流会将某些物质（稀土元素和产热的元素）带到月球的近地端，这些元素的集中将有助于形成熔岩平原的火山活动。

　　布朗大学博士候选人、该研究的第一作者Matt Jones说，形成SPA那样的大撞击会产生大量的热量，也会影响月球的内部动力。我们发现，在SPA形成的任何可能的条件下，最终会将这些产热元素集中在月球的近地端。这有助于月球地函的熔融，产生了我们在月球表面看到的熔岩流。

　　研究人员说，这项研究为月球上长久的谜团提供了可信的解释。（编译/台北天文馆吴典谚）

资料来源：Phys.org

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　阿提米丝计划（Artemis program）是由美国航太总署（NASA）所主导的人类重返月球计划，也是继半个世纪前「阿波罗计划」之后最重要的载人太空计划之一，预计2025年将人类再次送上月球。阿提米丝之名取自希腊神话中的「月神」，也是太阳神阿波罗的孪生姐姐。

　　2022年3月18日清晨5时，巨大的阿提米丝一号（Artemis I）终于在世人面前正式亮相，从美国佛罗里达州的肯尼迪太空中心组装大楼缓缓移至发射台，将在4月1日进行正式发射前的湿式演练，包括从燃料装填到倒数计时等完整发射过程，并预计于5月之后发射。

　　阿提米丝一号由全新设计的登月火箭：太空发射系统（SLS）与猎户座太空船组合而成，高近百公尺、重达2,600吨，由两具5节式固态燃料推进器和4具太空梭所使用的RS-25主火箭来产生高达880万磅的推力，比阿波罗计划使用的农神五号（Saturn V）火箭还强15%，可将26吨载重送至月球轨道，是史上最强大的火箭。阿提米丝一号将先做绕月的无人飞行测试，成功后将进行载人任务，并首次由女性及有色人种登陆月球，不仅于太空探测，也在人类平等上具有划时代的意义。

　　为了让全球皆可参与这项太空壮举，NASA发起了一项「将名字送上月球」的活动，只要在NASA「将名字送上月球」网站填写名字，便可随着阿提米丝一号所携带的晶片一起奔向月球并获得证书，网址：https://www.nasa.gov/send-your-name-with-artemis。

太空发射系统（SLS）

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　中国玉兔二号的全景相机在月球背面发现两颗半透明玻璃球。其实玻璃在月球上并不少罕见，它是硅酸盐受高温时而形成的。月球过去有广泛的火山活动，会形成火山玻璃；陨石撞击也会产生高温而形成玻璃。中山大学和中国科学院的研究团队认为，陨石撞击可能是这两颗半透明玻璃球的成因。但是仍不确定，因为玉兔二号无法分析其成分，所以这些玻璃球将是未来研究重点。

　　先前在月球上所发现的玻璃看起来都与玉兔所发现的小球不同，它们数量较多且通常大小不到一毫米。玉兔所见的球体要大得多，直径为15到25毫米。但仅凭这一点并不特别，因为阿波罗16号任务期间，曾从月球带回直径达40毫米的玻璃球。但月亮背面的小球另个特点是半透明具有玻璃光泽。除了这两颗外，他们还发现4颗有相似光泽的小球，但无法确认它们的半透明性。

　　团队认为，这些玻璃球可能如地球似曜岩（tektites）一样，当大型陨石碰撞时，地表岩石和陨石喷射到空中，下落并冷却而形成。由于组成月球高地的斜长岩具有很低的铁含量，其临界降温速率小于每秒5摄氏度，会形成厘米级的透明玻璃珠。所以可能是月球高地土壤上常见的物质。未来研究这些物质，将能了解月球高地与太阳系的早期撞击历史，甚至未来可提供建设月球基地。相关论文发表在Science Bulletin期刊。（编译/台北天文馆研究员李瑾）

月球背面半透明玻璃球

资料来源：Science Alert

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　中国的玉兔二号月球车在探索月球背面的冯·卡门（Von Kármán）撞击坑时，发现了一个奇特的物体，在非常模糊影像中，它似乎是立方体突出物。这奇异物体被戏称为“神秘小屋”。中国国家航天局表示，玉兔二号要走两三个月，才能靠近看清楚。需要这么久部分原因是月球车需要缓慢行驶，才能穿越布满砾石的危险地形，此外在持续两星期的月球夜晚中没有电力无法行走，太阳在头顶时也要关闭防止过热。

　　这不是首次玉兔二号在月球背面所见怪事。2019年看到一种被描述为“凝胶状”的奇特物质，结果证明是月球岩石因撞击而融化成的玻璃。玉兔二号与嫦娥四号在2019年1月登陆，原计划为期3个月，但已经生存接近3年，历经第37个“月球日”。（编译/台北天文馆研究员李瑾）

资料来源：Science Alert

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　经过几十年研究，终于证实月球拥有二氧化碳的冷阱，可能含有固体二氧化碳（干冰）。它们位在月球两极永久阴影区域，温度低于冥王星最冷区。在月球夏季的最高温度期间，在这些冷阱中二氧化碳分子也可能冻结并保持固体形式。尽管科学家多年来一直预测有冷阱，但这是首次确定并绘制位置，并表在AGU journal Geophysical Research Letters学刊。

　　为了找到月球表面最冷的点，研究人员分析了11年来月球勘测轨道飞行器（Lunar Reconnaissance Orbiter）上的仪器（Diviner Lunar Radiometer Experiment）的温度数据，研究报告表明，这些冷阱位于几处月球南极区，总面积约204平方公里，其中阿蒙森环形山（Amundsen）最大，拥有82平方公里的冷阱。在这些地区，温度持续保持60K以下（大约负210摄氏度）。

　　月球存在干冰阱可能会对未来月球探索与资源政策产生影响，因为干冰能以多种方式使用：如未来太空探索者可以利用这些资源生产钢铁、火箭燃料和生物材料，这对于机器人或人类在月球上的持续存在都至关重要，这种潜力已经引起了政府和私营公司的兴趣。科学家们还可以研究月球的碳，以了解有机化合物是如何形成，以及在这些恶劣的环境中可以自然产生什么样的分子。此外，二氧化碳也可以作为月球表面水和其他挥发物来源的示踪剂，帮助科学家了解它们是如何到达月球。（编译/台北天文馆研究员李瑾）

月球拥有二氧化碳的冷阱

资料来源：Phys.org

发布单位：台北市立天文科学教育馆

月球克拉维斯陨石坑。（图片来源：NASA/USGS）

　　2021年10月，澳大利亚太空总署和NASA签署了一项协议，利用阿提米丝计划将澳大利亚制造的探测车送上月球，目的是收集月球岩石，希望在月球能产出可以提供呼吸的氧气。

　　尽管月球有大气层，但它非常稀薄，主要由氢、氖和氩组成，不是依赖氧气以维持生存的哺乳动物（例如人类）所需要的那些地球大气成分。

　　实际上，月球上有充足的氧气，只是它不是气体形式，而是被锁在风化层内，覆盖在月球表面的岩石和尘土中。

　　在地球上，氧气可以在我们周围地下的许多矿物质中找到，月球主要也是由这些相同岩石组成（虽然来自流星的物质比较多）。二氧化硅、铝、氧化铁和氧化镁等矿物是月球表面主要的成分，这些矿物质都含有氧气，它们以几种不同的形式存在，其中包括覆盖在月球表面的坚硬岩石、灰尘、砾石和石头中，这种物质是数千年以来陨石撞击月球表面的影响产生的。

　　月球到底可以产出多少氧气呢？如果我们不计算在月球更深的硬岩材料中存在的氧气，只考虑表面容易接近的风化层，我们可以得出一些估计值。每立方公尺的月球风化层平均含有1.4吨矿物质，包括约630公斤氧气。NASA表示，一个人每天呼吸约需800公克氧气才能生存。所以630公斤的氧气可以让一个人存活约两年。

　　假设月球风化层的平均深度约10公尺，我们可以从中提取所有氧气。这意味着月球深度10公尺的表面，将提供足够的氧气来支持地球上所有80亿人大约100,000年的时间。

　　月球的风化层大约由45%的氧气组成，但氧气与上述矿物质紧密结合，如何打破那些牢固链结？在地球上，我们常用「电解」这种化学反应，例如生产铝，利用电极让电流通过液态氧化铝，将铝与氧分离。这是一个非常简单的技术，但非常耗能，在月球上处裡需要得到太阳能或月球上可用的其他能源的支持，将这个工业设备从地球移到月球上，并产生足够的能量来维持运作，将是一个巨大的挑战。

　　2021年初，总部位于比利时的新创公司Space Applications Services宣布正在建造三个实验反应炉，研究改进电解制氧过程，希望到2025年将这项技术送上月球，作为欧洲太空总署就地资源利用（in-situ resource utilization，ISRU）任务的一部分。（编译/台北天文馆刘恺俐）

资料来源：Space.com

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　中国、澳大利亚、瑞典和美国的学者研究嫦娥五号带回的月岩，发现19.7亿年前，熔岩仍在月球表面流动，并发表在《科学》学刊上。

　　嫦娥五号于2020年12月降落在月球面向地球的一侧，将1.7公斤的月岩带回地球，是1976年苏联的月球24号任务后，首次携回样本。嫦娥五号的主目标之一是寻找月球最年轻火山爆发的证据。虽然科学家们之前以表面撞击坑的数量来预测此处是年轻的火山岩，但没有样本就无法证实。

　　样品使用中国北京离子探针中心（The Beijing SHRIMP Center）的高敏感分辨率离子探针分析，发现熔岩的喷发年龄为19.7亿年，比之前携回的月球熔岩都要年轻10亿年以上。在月球的地质史上，月球表面发生多次火山喷发，形成了大片玄武岩，称为月海。大部分火山活动发生在30~40亿年前。行星科学家对阿波罗任务的月球岩石以及源自月球的陨石进行年代测定，获得证实。但嫦娥五号的样本证明更晚期仍有火山活动。但是，月球那么大的行星在20亿年前应该已经消失此爆发。因此，这项发现揭开新的谜团，即像月球这样的小型岩石星体如何保留足够的内部热量？之前，科学家认为月球内部放射性元素可能融化内部岩石，但样本成分分析认为不是。潮汐力加热也是选项之一，或是月涵某种特性导致较低的熔化温度。这些猜测仍须进一步对样本研究。

　　1970年代初阿波罗任务的样本彻底改变我们对太阳系动态以及行星如何形成演化的理解，新研究再次证明从其他行星体返回样本，再以在地球实验室分析的科学价值。此外，也验证陨石坑计数方法估计其他行星（例如火星、金星和水星）表面年龄的可靠性。（编译/台北天文馆研究员李瑾）

资料来源：Science Alert

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　美国绿堤天文台（GBO）、美国国家电波天文台（NRAO）及雷神资讯暨太空公司（RI&S）共同发表一张月球高分辨率图像，是从地面拍摄最高解晰度的月球图像，目标是第谷坑。图像分辨率为5米乘5米，包含大约14亿像素。该图像覆盖了200公里乘175公里的区域，确保完整包含直径达86公里的撞击坑。

　　绿堤望远镜（GBT）位于美国西维吉尼亚州绿堤，是世界上最大完全可控方向的无线电望远镜，其主镜的接受面积为直径100米，可观测毫米波到米波段。在今年年初，配备雷神公司所开发新型雷达发射器，能将脉冲发送太空，当信号从月球表面反弹，可被甚长基线阵列（VLBA）接收，工程师将存储的脉冲相互比较以生成图像。他们使用利用合成孔径雷达技术，使发射器、目标和接收器都在随地球自转移动下，将接收的电波组成高分辨率的影像。此外，每个返回的雷达脉冲都包含略微不同方向的信息，因此天文学家可以获得比静止观测更多的资料。天文学家希望这项新技术，能让我们从地球就可清晰地探索更多太阳系的星球。（编译/台北天文馆研究员李瑾）

最高解晰度的月球图像

资料来源：Science Alert

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　NASA日前宣布，将以位于月球南极的Nobile撞击坑为VIPER探测车的登陆点，VIPER（Volatiles Investigating Polar Exploration Rover）任务主要是勘探月球南极地区水冰的分布，可作为未来月球建立基地计划准备。

　　VIPER预计2023年11月发射，漫游车高2.45公尺，长宽约1.5公尺，重量为430公斤。由于先前探月任务如月球坑观测和传感卫星（LCROSS）、月船1号（Chandrayaan-1）等任务观测到月表有水冰迹象，尤其是南极的撞击坑底，这些水可能是彗星、小行星等撞击输送到月面。若能挖掘和提取，可作为探月计划生活与燃料使用。VIPER任务预计100天，携带的1米钻头能取得地下样品，并以质谱仪、近红外光谱仪与中子光谱仪等设备分析其成分。VIPER动力设计与好奇号和毅力号不同，它拥有四个独立悬吊的轮子，轮子能主动转向，所以可以横向移动。它有两种速度模式：在科学操作模式每秒仅10公分，快速移动时为两倍。此外，撞击坑阴影处仅摄氏零下240度左右，对漫游车相当严苛。如果计划顺利，VIPER将成为NASA第一个登上月球的自动漫游车。（编译/台北天文馆研究员李瑾）

资料来源：Sky & Telescope

发布单位：台北市立天文科学教育馆

日本月球机器人公司iSpace宣布，将在2022年把阿拉伯联合酋长国设计的月球车送上月球。

　　日本月球机器人公司（iSpace）近日表示，明年将把一艘阿拉伯联合酋长国的无人探测器－拉希德号（Rashid）送上月球。并将使用SpaceX的猎鹰9号火箭，从佛罗里达发射。

　　阿拉伯联合酋长国探月任务经理Hamad al-Marzooqi表示，拉希德号在执行完任务后，将继续留在月球上。

　　拉希德月球车将完全由阿拉伯联合酋长国设计，原本打算在2024年登入月球，但如今决定提前2年发射。

　　月球车是以迪拜前统治者拉希德·本·穆罕默德·本·拉希德·阿勒马克图姆的名字命名，它将携带6个仪器，包含两台高分辨率相机、一台显微镜相机和一台热成像相机。主要任务为研究月球尘埃和月岩，收集数据并传回地球。

　　拉希德号若成功登陆月球，将是迄今为止最小且最轻的月球车，其高度仅为70公分，长宽皆为50公分，重量不到10公斤。（编译/台北天文馆吴典谚）

资料来源：phys.org