アーサー・C・クラークの予言は正しかったのか？NASAの望遠鏡が月の太陽に照らされたクラビウスクレーターに水を発見

NASAは月曜日、月面最大の太陽光に照らされたクレーターの一つの土壌で水分子が検出されたと発表した。これは、この天然衛星における恒久的な基地の維持が、潜在的にかなり容易になる可能性があることを意味している。

この発見は、NASAの成層圏赤外線天文台（SOFIA）に搭載された望遠鏡によって行われました。SOFIAは、地球から45,000フィート（約13,000メートル）上空を飛行可能な改造ボーイング747です。この望遠鏡は、南半球に位置する地球から見えるクラビウス・クレーターに、おそらく水と思われるものを発見しました。偶然にも、このクレーターはアーサー・C・クラークのSF小説『2001年宇宙の旅』に登場する月面基地の舞台でもありました。

「私たちがよく知っているおなじみの水である_H2Oが、月の太陽に照らされた側に存在するかもしれないという兆候がありました」とNASA科学ミッション局天体物理学部門のディレクター、ポール・ヘルツ氏は語った。

「今、それがそこに存在することがわかりました。この発見は、月面に関する私たちの理解に疑問を投げかけ、深宇宙探査に関連する資源について興味深い疑問を提起しています。」

NASAは、クレーター内にどれだけの水が存在するかを正確には把握していません。ネイチャー・アストロノミー誌に掲載された初期の測定結果によると、クラビウスの表土には約100～412ppmの水分が含まれています。これは、月の土壌1立方メートルあたり、約355mlの液体、つまり12オンス（約350ml）のボトル1本分の水が含まれていることになります。

つまり、月はまだかなり乾燥しているということです。例えば、サハラ砂漠にはクラビウス・クレーターの100倍もの水が含まれています。

NASAゴダード宇宙飛行センターのポスドク研究員、ケイシー・ホニボール氏は本日の記者会見で、水分子は非常に薄く広がっているため、液体の水や固体の氷を形成することはないと述べた。その代わりに、水分子は鉛筆の先ほどの大きさの小さな粒の中に閉じ込められている。彼女は、この水は太陽風と微小隕石の衝突によって形成されたと考えている。

太陽からの放射線は、月の土壌中の化合物からヒドロキシ（OH）を遊離させ、微小な隕石の衝突は、2つのヒドロキシ粒子を結合させて最終的に水を形成するために必要な熱を提供します。このエネルギーはまた、周囲の物質を溶かしてガラスビーズを形成します。ガラスビーズは保護カバーとして機能し、月には大気がないにもかかわらず、水分子が生き残り、存続することを可能にします。

科学者たちは、月の極地、つまり常に影に覆われている地域に、コールドトラップと呼ばれる氷の堆積物として水が隠されていることを知っています。太陽光が当たる地域で水が発見されたのは今回が初めてです。

「水は深宇宙探査にとって極めて重要です」と、NASA先進探査システム部門の主任探査科学者、ジェイコブ・ブリーチャー氏は記者会見で記者団に語った。「呼吸するための酸素、飲料水、あるいは燃料供給にも利用することができます。」

アメリカの宇宙機関（NASA）は、2024年までに初の女性、そして次なる男性を月面に着陸させ、最終的には月面基地[PDF]を建設することを目指しています。月面から水を採取できれば、天然衛星での生活がはるかに容易になり、将来の宇宙飛行士が火星などのより遠い場所へ向かう際に補給や燃料補給を行う手段となります。

しかし、このアイデアは現時点では単なる憶測に過ぎない。ブリーチャー氏によると、科学者たちは水がどれほどアクセスしやすいかまだ分かっていないものの、太陽光が当たる場所で水が発見されたことは、今後の月面探査にとって朗報となるという。

NASAエイムズ研究センターのSOFIAプロジェクトサイエンティスト、ナシーム・ラングワラ氏によると、このデータは2018年に同機の747型機がネバダ州上空を飛行した際に記録されたものだという。この空中望遠鏡が月に向けたのはこれが初めてだった。数ヶ月にわたる分析を経て、ようやく結果が発表された。

研究チームは来年、SOFIAを用いたさらなる観測を計画しています。月面に水が存在するかどうかを解明するために、NASAは月面のサンプルを採取・調査する宇宙船を送り込む必要があります。次期月面探査車である揮発性物質調査極地探査ローバー（VIPER）は、月の南極で水資源を探すために設計されており、2023年の打ち上げが予定されています。

興味深いことに、同じく月曜日に発表された別の研究で、コロラド大学の研究者グループは、月面のコールドトラップの総面積は約15,000平方マイルで、以前の推定値の2倍になると予測しました。®