為何各國搶著登陸月球南極？水、資源與未來月球基地的秘密

誰在搶月球南極？

今年8月23日，印度的月船三號（Chandrayaan-3）成功在月球南極附近軟著陸，成為史上第四個達成月面軟著陸的國家。除了印度，中國的嫦娥系列、日本的計畫、以及美國的阿提米斯與VIPER任務，都把目標放在月球南極。為何大家都對同一塊地方念念不忘？關鍵字就是「水」。

為什麼月球上的水這麼重要？

地球上，水是人類生存與農耕的基礎；在太空中，水的重要性更被放大。水可以直接供給飲用與農業；經過電解，產生的氧氣可供呼吸，氫氣可以當作火箭燃料。要讓人類在月球長期駐留或把月球當作未來出發的補給站，取得在地的水資源，經濟上比從地球運送更合理、也更可行。

月球真的會有水嗎？永久陰影區的概念

月球沒有厚大氣，白天熱、夜晚冷，液態水難以存在；但在月球的極區，有些深而陰的隕石坑永遠不被陽光照到，稱為永久陰影區。因為沒有日照，這些地區溫度非常低，冰能夠保存數十億年，成為月球上尋找水冰的最佳地點。

我們如何知道那裡真的有水？

1990年代以來，多顆探測器提供蛛絲馬跡；真正有力的證據之一來自2009年的LCROSS任務。NASA先讓一段火箭二段高速撞入月球的一個永久陰影坑，激起噴發物質；跟隨其後的探測器進入噴發雲並在撞擊前分析成分。結果顯示，噴出物中含有水冰，還發現汞、鎂、鈣、銀、鈉等元素，讓科學家確信極區存在可觀的揮發物與冰。

為什麼還需要去登陸、鑽探與取樣？

遙測能告訴我們哪裡「可能」有水，但要知道水的實際含量、分布深度、冰是以結晶還是非晶態存在，甚至水的同位素（例如氘/氫比）來追溯來源，必須實地鑽取樣品與近距離檢測。這正是最近各國任務的目標。

印度月船三號與NASA的VIPER：兩種不同的嘗試

月船三號的登陸證明了技術可行性，但攜帶的月球車在進入月夜時因低溫而休眠，尚未重新喚醒，顯示在極端環境作業要有良好保溫與電力策略。相對地，NASA的VIPER（月極揮發物調查漫遊車）是為了詳細勘查極區揮發物而設計，會在月南極附近行駛約100天，並能透過三次休眠度過寒夜。

VIPER帶了哪些工具？它怎麼找水？

VIPER上有四個主要儀器：中子光譜儀用來測量地下氫原子分布（氫多意味著可能有水）；近紅外揮發份光譜儀會用近紅外光照射表面，分析揮發物的化學指紋並辨識冰的型態；質譜儀能分離不同荷質比的粒子，檢測元素與同位素（像氘/氫、氧-18/氧-16），對判斷水的來源非常重要；TRIDENT是一支能鑽到約1公尺、取回10公分岩芯的「帶溫度計的鑽頭」，提供地下樣品給其他儀器分析。這些儀器合在一起，可以從表面到地下更完整地評估水資源。