欧阳自远：目前对印度“月船3号”的报道，有两大误解

印度月船3号无人探测器登月任务基本已经告终，其“维克拉姆”着陆器和“普拉吉安”月球车在经历了一个寒冷的月夜之后长眠未醒，其所有方印度空间研究组织已经宣称两者在月昼到来之后“毫无反应”，没有任何信号传回，基本可以看作已经被“冻死”。

不过印度空间研究组织还没有放弃，仍然不断尝试着唤醒着陆器和月球车，希望它们能在醒来后继续探测月球南极是否有水冰，而从实际状况来看，其希望相当渺茫。

但是从整体上来看，印度月船3号任务又是成功的，而且也是自我国嫦娥五号成功取回月壤的任务之后至今唯一一次成功的无人探测器登月任务，因为月船3号设定的目标基本都已经完成，其月球车和着陆器的设计工作寿命本就是只有一个月昼（14个地球日），如果能重新醒来的话，就属于超额完成任务了，没有醒来也符合原计划预期目标。

比较出人意料的是，印度月船3号任务在全球引起了广泛关注，从本质上来看，它其实只是一次无人探测器成功登陆月表的事件，并没有什么值得关注的特色，其整体技术水平还不如我国十年前实施的嫦娥三号登月任务。

然而印度航天方面却极为看重这一事件，认为是月船2号失败之后的一次成功翻身，并且还对外宣称是人类首次登陆月球南极的行动，也是世界上第四个探测器成功在月球表面软着陆的国家，很多印度网民也是逐渐在自嗨中迷失，认为印度已经是仅次于美国的“航天超级大国”。

近日中国科学报采访了我国探月工程首席科学家、中科院院士欧阳自远，他认为目前对月船3号的报道有“两大误解需要澄清”，具体为“一是对其着陆地点描述不准确，二是对‘水冰’资源存在过高期待。”从中我们或能了解到印度月船3号任务的真实情况。

欧阳院士认为第一个误解就是印度自诩的月船3号是世界首个软着陆月球南极的探测器，因为月船3号着陆器根本就没有在月球南极着陆，距离月球南极甚至在千里之外。

因为根据地球南北极的评定标准来看，月球南北极的区域要比地球南北极小得多，因为地球的自转轴与太阳系黄道面的夹角有23.27度。

这使得地球球上纬度高于南北纬66.5度的地方都是极区，所以地球的极区相对来说是很大的，南极区和北极区的面积都有大约2500万平方公里左右。

但是月球就不同了，月球的自转轴几乎垂直于太阳系黄道面，这使得其夹角极小，只有1.54度，这就使得月球的两极极区非常小，只有纬度在月球南北纬88.5~90度之间的地方才是极区，这就使得月球南北极的极区面积都不到5000平方公里，还不如北京市（1.64万平方公里）或者上海市（0.64万平方公）的面积大。

而月船3号着陆的位置在月球南纬69.37度、东经32.35度，单看这个纬度就知道距离南纬88.5度的还差很远，实际上两个纬度之间的直线距离远达619公里，合1238里，这个距离和北京到郑州或者上海到武汉的直线距离几乎一样，那么我们能说到了郑州就是到了北京，到了武汉就是到了上海了吗？肯定不可以！更何况月球南极的极区面积又那么小，所以怎么也不能说月船3号是降落到了月球南极。

因此，印度媒体自认为是首个将探测器在月球南极软着陆的国家也真是离大谱了！差了一千多里也能算到达？这不但是夸大其词，更是个错误。欧阳院士也认为目前还不存在“人类历史上首次登陆月球南极”的说法，月船3号连“着陆南极极区附近”都算不上。就像我们不能说郑州在北京附近，武汉在上海附近一样。

再说第二个误解，印度月船3号选择在所谓靠近月球南极的地方软着陆，其主要目的还是要探测这里的地下水冰含量如何，以备将来建造月球基地时开发利用。但是欧阳院士明确指出，目前乃至将来数十年中人类想对月球“水冰”进行开发都不现实。

一般认为月球上的水冰来自于彗星撞击月球之后冷却下来的水和水蒸气形成的，但彗星撞击月球之后产生的高温会将彗星中的水冰融化甚至汽化，这样大部分水就跑掉了，再加上阳光的照射，所以撞击后会彗星的水大部分都会消失。

但是如果撞得够深，那么融化的水和汽化的水蒸气就会被埋在月球深处重新冷冻成冰，因此一般认为在月球表面之下较深的地方，有些区域中是存在水冰的。

而在月球南北极极区极其附近，其温度一直比较低，在阳光常年照不到的地方，水分子会附着于月壤或岩石的表面结晶成冰，所以通常在行星和卫星的两极地区含水量较高，水冰含量也较多，比如在火星的两极甚至还有冰盖存在。

但是月球的两极就没有火星两极的水冰丰富了，月球的两极是没有冰盖的，这也与月球表面没有空气，两极的面积较小，太阳光能照射大多数地方有关，因此也不应该对月球两极的水冰抱有太大的期望。

而且月球上的水冰也很难利用，主要原因是月球两极及其他地区的水冰并不容易寻找和开发，裸露在月球表面的水冰几乎没有，大都是深埋地下的，即便能找到一块富含水冰的地方，也需要开采、加热、过滤，去辐射等操作，过程比较复杂，用欧阳院士的话说就是月球上温度极低，永久阴影区甚至在零下220多摄氏度，比液氮的温度（零下196℃）还低，开采和加工机械在这样的温度下别说去开采加工了，到那里就冻僵了。

因此，相比较从地球上带水到月球来说，小规模的开采加工月球水冰并不划算。所以在当下和短期内，人类开发月球时指望开采月球上的水冰加以利用还是不现实的。印度将月船3号降落到靠近月球南极附近的地方，并且重点探测那里的水冰含量，其实也没多大意义。

针对月球上的水的开发和利用，欧阳院士提出了一个比较容易实现的捷径，他认为航天器前往月球时可以携带少部分水到月球上，再通过电解水得到氧气和氢气，将两种气体都分别收集储存起来，氧气可供人类呼吸使用，氢气则可以与月球土壤中的钛铁矿（氧化物）发生还原反应生成水，过滤提纯后就能加以利用，这也不失为一个好方法。

附一：《中国科学报》9月26日报道《欧阳自远：对印度“月船3号”有两大误解》原文

近日，印度空间研究组织（ISRO）官方网站发布了关于“月船3号”的最新消息，他们正在努力尝试与着陆器和月球车取得联系。不久前，因处于“月夜”期间，“月船3号”进入休眠状态。目前，科学家正在等待“月船3号”“醒来”，按计划继续探测月球“南极附近”是否存在“水冰”。

自8月底成功在月球着陆后，“月船3号”携带的探月车利用激光诱导击穿光谱仪（LIBS）已在其着陆地区表面发现了硫等多种元素成分。

作为深空探测战线上的“老兵”，中国科学院院士欧阳自远一直非常关注来自月球的消息。欧阳自远在密切关注“月船3号”的各类信息时发现，目前对“月船3号”的报道可能存在两大误解。

“一是对其着陆地点描述不准确，二是对‘水冰’资源存在过高期待。”近日，欧阳自远在接受《中国科学报》采访时指出，“这两大误解需要澄清。”

着陆月球“南极”？错！

搭载着轨道器、着陆器和月球车的“月船3号”于7月23日发射升空，并于8月23日在月球表面着陆。

欧阳自远注意到，在其着陆的短短一个多星期时间里，国际上不少媒体和自媒体不停更改“月船3号”着陆地点及其与“南极”的关系。

一开始有些媒体称“月船3号”成功着陆“月球南极”，甚至夸大其词称“印度成为人类历史上首个抢登月球南极的国家”。几天后，各类报道又将“月船3号”着陆点陆续改为月球“南极极区”“南极极区附近”。

欧阳自远在一张“嫦娥一号”拍摄、综合研制的《中国首次月球探测工程测绘的全月球影像图》的底部边界上，用黑色标注出“月船3号”的着陆点位置。

他解释道：“月球的自转轴与黄道面法线的夹角只有1.5度，几乎垂直黄道面。我们通常参照地球的情况，把月球上纬度88.5度到90度的区域称为月球的‘南极’极区与‘北极’极区。”

45亿年前，地球曾遭受一颗火星大小的天体的撞击。撞击产生的大量碎块逐渐聚集起来形成月球，而地球被撞击后的自转轴倾斜了23.5度，正是这一倾角的存在，让地球上出现了气候的四季变化。根据气候特点，科学家将南纬66.5度以南与北纬66.5度以北的地区定义为南极圈与北极圈，也就是地球南半球的南极极区与北半球的北极极区，气候带属于南寒带与北寒带。

和地球一样，月球也有自转。不过，月球自转轴倾角只有1.5度，比“歪”着转的地球要“正”得多。“虽然月球上没有四季变化，我们也约定俗成地按照地球上与自转轴倾角互余的纬度来规定月球的极区。”欧阳自远说。

因此，“月船3号”并没有在月球“南极”着陆，也不存在“人类历史上首次登陆月球南极”的说法。

根据测算，“月船3号”的着陆点与月球“南极极区”的最短距离还有619公里，距离极区还很远。

因此，欧阳自远表示：“错了！‘月船3号’着陆地点不在月球‘南极’、不在月球‘南极’的极区，也不在‘南极极区附近’。”他认为，客观、真实地说，“月船3号”着陆在月球南纬69.37度、东经32.35度的位置。

“水冰”开发还不现实

对“月船3号”着陆点的关注再度引发人们对月球“水冰”开发的热情。对此，欧阳自远泼了一盆冷水。

“从地形上看，月球‘南极’区附近分布着许多小天体撞击砸出来的撞击坑，在撞击坑底部存在阳光照射不到的永久阴影区，这些地区的确可能存在‘水冰’。”欧阳自远说。

2009年，美国在月球撞击坑观测和传感卫星（LCROSS）任务中发射了一枚火箭撞击到永久阴影区中，随后一个跟踪火箭的航天器搭载了4台光谱仪，穿过尘埃羽流对其进行采样分析。“这次任务确认月球‘南极’撞击坑底部永久阴影区内真实存在‘水冰’。”欧阳自远说。

随后，越来越多的探测结果为月球“南极”撞击坑底部永久阴影区内存在“水冰”提供了有力证据。

“大家很容易想到，如果在月球上建立基地，水冰可以直接解决用水的问题，电解水可以生成氧气和氢气，有了氧气和水的供应，人就可以在月球上长时间生存。”欧阳自远说。

然而，和“丰满”的理想相反，“骨感”的现实却是——如何才能把这些“水冰”提取出来为人所用？

在欧阳自远看来，实现这一目标仍然面临极大困难，需要付出极大代价。“永久阴影区内温度在零下220摄氏度，比地球上最低的温度还要低得多，挖掘‘水冰’的机器下到永久阴影区都‘冻僵’了，不能运行。”他告诉《中国科学报》，“当下利用这些‘水冰’还是不现实的。”

为此，欧阳自远提出一个更加容易实现的想法。“人们可以携带少部分水到月球上，通过电解水释放出氧气和氢气，将氢气储存起来与月球土壤中的钛铁矿发生还原反应，生成水。”他表示，“循环使用这些资源就可以维持氧气的持续供给。”

附二：《光明网》转发《中国科学报》9月26日报道《欧阳自远：对印度“月船3号”有两大误解》