约翰·霍普金斯大学的杰里米·雷姆 一位艺术家1969年的概念描绘了一个登月舱下降到月球表面
由于月球的大气层非常薄，废气会显著膨胀，并会在大气层中停留数月
信用:美国宇航局/约翰逊航天中心 马里兰州劳雷尔市约翰·霍普金斯应用物理实验室(APL)的科学家领导的一项新研究表明，中型月球着陆器的废气会迅速扩散到月球周围，并可能污染月球两极的重要科学冰
一个2650磅(1200公斤)的着陆器——大约是阿波罗登月舱干质量的四分之一——在月球南极附近着陆，对其发射的水蒸气进行的计算机模拟显示，尾气只需要几个小时就可以扩散到整个月球
两个月后，有30%到40%的水蒸气留在月球大气和表面，大约20%的水蒸气最终会在几个月后在两极附近冻结
这些结果于8月26日在网上公布
11在《地球物理研究杂志:行星》中，显示了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年代美国宇航局的阿波罗任务中意识到了这个问题，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
“阿波罗任务中的排气并没有像现在这样使测量复杂化，”研究人员、该项研究的主要作者帕尔瓦西·普雷姆说
模拟显示了着陆器排气中的水蒸气如何在24小时内扩散到月球的整个大气层(蓝色和红色的阴影，较暖的色调较浓)和表面(紫色的阴影，较亮的色调较浓)
从月球南极附近的着陆点排出的废气只需要几个小时就可以扩散到另一个极点
学分:约翰霍普金斯APL 在阿波罗时代，人们最感兴趣的是收集月球样本
虽然今天仍然如此，但最近在月球两极附近永久阴影环形山中发现的冰，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来源和扩散上
普雷姆说:“这些是我们能在太阳系内部找到水的来源的仅有的几个地方。”
阅读该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，以及它们可能是如何到达那里的
机器人或人类探索时收集在这些冰上的冻结废气可能会干扰这些测量，即使着陆器在数百英里外着陆
“帕尔瓦西工作的有趣之处在于，它很好地表明，这种影响虽然很小而且是暂时的，但却是全球性的，”人工臭氧层的行星科学家、该项研究的合著者达纳·赫尔利说
太空组织预计挥发性气体会在距离着陆点60多英里(100公里)的地方显著覆盖月球表面
残余废气最终会消失，但赫尔利指出，目前人类月球探索的计划意味着它会更频繁地发生，而且着陆器会更重
图片显示了月球南极(左)和北极(右)表面冰(用蓝点表示)的分布，由美国宇航局的月球矿物制图仪探测到
这张图片中的灰度描绘了温度，越暗越冷，显示冰集中在最暗和最冷的位置，即陨石坑阴影
信用:NASA 赫尔利说:“这项研究的结果迫切需要进行我们想做的关于月球大气和挥发性沉积物的研究，因为它们是相对原始的。”
普雷姆警告说，这种模式并非万无一失
它最显著的局限性是它假设了水与月球表面相互作用和“粘附”的程度，这仍然是不确定的，但对于理解水在月球周围的传播有很大的意义
该模型还只跟踪水蒸气，水蒸气约占大多数着陆器排气成分的三分之一
其他的废气分子，如氢、氨和一氧化碳，可能会有不同的表现，甚至可能持续更长时间
普雷姆说，后续工作应该包括测量未来着陆期间和之后月球周围的废气量，这将有助于缩小这些废气“粘附”到月球表面的程度
“但我也建议，模拟和监测废气的命运应该是月球任务发展和规划的一个常规部分
" 普雷姆解释说，关于减少废气排放的对话才刚刚开始
今年1月，美国国家航空航天局最终确定了16个科学和技术演示有效载荷，这些有效载荷是美国国家航空航天局选择通过阿耳忒弥斯计划交付给月球的，其中包括着陆器(海豹突击队)进行的表面外球改造，这是一种调查着陆过程中月球表面化学反应以及可能注入的任何污染物的仪器
“不管我们是否打算这样做，我们都会带着废气一起做这个实验，”普雷姆说
现在是决定我们如何处理它们的问题了
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