--- id: "3483214515" type: answer title: "中国航天宣布月球科研站，为何选择南极？" url: http://www.zhihu.com/api/v4/answers/3483214515 created: 2024-04-29T18:07:55.000Z updated: 2024-04-29T18:16:42.000Z voteup_count: 0 comment_count: 59 --- # 中国航天宣布月球科研站，为何选择南极？ 吴伟仁院士已经回答了这个问题 ## 首先是为了解决能源问题 > **中国探月工程总设计师 吴伟仁院士**：……天文学家推测，月球南极可能有连续180多天的极昼，这样至少有点儿光照，-80℃到-100℃左右，这时候人和机器还是可以长时间扛下去的，所以要选在南极。 出处 [https://news.cctv.com/2022/11/22/ARTIFYVMPIYvNDHxNzYCByGd221122.shtml](https://link.zhihu.com/?target=https%3A//news.cctv.com/2022/11/22/ARTIFYVMPIYvNDHxNzYCByGd221122.shtml) ![](../images/remote-86253ddaf18917fb1c35e3606a5dbbb0a38aa9ffeacd932ae44e775f50b72090.jpg) ![](../images/remote-86253ddaf18917fb1c35e3606a5dbbb0a38aa9ffeacd932ae44e775f50b72090.jpg) 国际月球科研站概念图 我们知道地球的南北两极也有极昼，比如在北极圈到了夏天，太阳会在地平线上打转，但就是不会落到地平线以下，24小时都是白天。 ![](../images/remote-664ca741d9c4bf52c43c6295f5325ee435197f899902e953125af2a07fa04fc4.jpg) ![](../images/remote-664ca741d9c4bf52c43c6295f5325ee435197f899902e953125af2a07fa04fc4.jpg) 拍摄于俄罗斯萨哈共和国的奥若吉诺湖 图源：维基百科 地球极昼产生的原因是因为地球的自转轴有个23°30′的夹角 ![](../images/remote-1a9e7584c725267298aa10f11f29cddb41e12ac95e550b5df807f937f8518893.jpg) ![](../images/remote-1a9e7584c725267298aa10f11f29cddb41e12ac95e550b5df807f937f8518893.jpg) 地球自转轴夹角 图源：维基百科 到了夏天，北极圈内的区域会始终在太阳光的照射下，没有黑夜。 同样，月球的南北两极也有同样的现象，但是因为月球的夹角很小只有6°多，所以出现极昼的范围也很小。 在下图中，只有A、B、C、D的这4个点上的位置，是月球上接受到太阳光照最长的区域 ![](../images/remote-d0bd12adc854b8bf2513dd0fb6d5cbdb3217e740e6a5cc4224b9e57ae86c7ebe.jpg) ![](../images/remote-d0bd12adc854b8bf2513dd0fb6d5cbdb3217e740e6a5cc4224b9e57ae86c7ebe.jpg) 月球南极Shackleton陨石坑 而另一个极端是，A点附近的陨石坑内部，因为环形山的遮挡，陨石坑内部永远不会照射到阳光。（这种「永久阴影区」也是月球上极少数存在「水冰」的区域） ![](../images/remote-63cdcfe4395f317d4037d40aea1155561eeec0f8a2227acfc6c40797e34f5954.jpg) ![](../images/remote-63cdcfe4395f317d4037d40aea1155561eeec0f8a2227acfc6c40797e34f5954.jpg) 月球南极Shackleton陨石坑的日照 图片出处：[https://www.smithsonianmag.com/air-space-magazine/new-light-on-the-lunar-poles-156800678/](https://link.zhihu.com/?target=https%3A//www.smithsonianmag.com/air-space-magazine/new-light-on-the-lunar-poles-156800678/) 在下面这个视频中，你可以看到在月球的一年之中，南极区域有少数地方日照的时间会比较长。 [![](../images/08c911c2a709e87c19af1271c63ac3ed881bb4e059d6d59f9c7ddada14cbafc6.jpg) 月球南极点附近的光照区域 https://www.zhihu.com/video/1768424209259487232](https://link.zhihu.com/?target=https%3A//www.zhihu.com/video/1768424209259487232) 视频出处：[https://science.nasa.gov/resource/shadows-near-the-moons-south-pole/](https://link.zhihu.com/?target=https%3A//science.nasa.gov/resource/shadows-near-the-moons-south-pole/) 有了光照就可以利用太阳能发电，为基地的设备和人员提供长期的能源支持。 这就是为什么月球基地概念图的太阳板并不是平铺，而是竖立，因为在月球南极区域，太阳也是始终在地平线附近打转，不会升到天空上方。 但是因为日照时间长，南北两极的温差更小，无论是对仪器还是对人员，稳定的温度都是至关重要的环境要素。 而月球的其他区域温度则会处于-150° C 到超过 100° C之间变化，温差的变化幅度超过250° C。 ## 其次是解决「水」的问题 > 前往月球南极还有一个目标是寻找水。吴伟仁说，月球南极有很深的月坑，是月球产生的那一瞬间形成的，约有10公里左右，如果当年有水的话，由于常年没有阳光照射，水不会挥发，很可能是以水冰的形式存在。 > …… > 吴伟仁说，在月球南极着陆后，飞跃器将从着陆点飞向月坑，现场勘察，采集样本，“如果能够找到水，这将为科研站的长期运行，甚至未来人类去月球南极短期考察提供有利条件。” 出处：[https://www.cnsa.gov.cn/n6758968/n6758974/c6813242/content.html](https://link.zhihu.com/?target=https%3A//www.cnsa.gov.cn/n6758968/n6758974/c6813242/content.html) 月球南极是一片非常广大的区域，还有很多陨石坑存在水冰的可能。 ![](../images/remote-4b71cdb3e9520b41a91465304cb94d227c394d003b998fcca3751d61264a9c29.jpg) ![](../images/remote-4b71cdb3e9520b41a91465304cb94d227c394d003b998fcca3751d61264a9c29.jpg) 月球南极区域的照片 在下面的影片里可以看到月球南极还有永久黑夜区域，可能存在水冰。 [![](../images/cbaafe809c7637de5e76d8cbad4f909d52488a0a88e7991a5d88c563da81db78.jpg) 月球永久阴影区 https://www.zhihu.com/video/1768448210757279744](https://link.zhihu.com/?target=https%3A//www.zhihu.com/video/1768448210757279744) The Moon's Permanently Shadowed Regions 视频出处：[https://svs.gsfc.nasa.gov/11218/](https://link.zhihu.com/?target=https%3A//svs.gsfc.nasa.gov/11218/) 这些陨石坑的位置和名称，以及在2025年的光照情况可以参看这个视频 [![](../images/0f6118eb50070f06871ffb4f752736e0ac44b9945cc547e4aa797c949e080890.jpg) 2025月球南极光照与阴影 https://www.zhihu.com/video/1768458824208699392](https://link.zhihu.com/?target=https%3A//www.zhihu.com/video/1768458824208699392) 2025:Sunlight and shadow within 10 degrees of the lunar South Pole 视频出处：[https://svs.gsfc.nasa.gov/5027](https://link.zhihu.com/?target=https%3A//svs.gsfc.nasa.gov/5027) 能源和水的问题解决了，未来基地运营和人的生存所需就有了保障，可这些科研人员去基地里做什么呢？ 这才是基地最重要的问题——基地的用途！ ## 基地的科研方向和目标 科研站更重要的问题是去月球的南极研究什么？ 这决定了基地长期存在和建设的意义。 目前国际月球科研站有五大目标： 1. 月球考古 2. 巡天探秘 3. 日地全景 4. 科学实验 5. 资源利用 以月球考古为例： 在月球南极附近有一个巨大的盆地，叫南极-艾特肯盆地（South Pole–Aitken basin，简称SPA盆地）。 ![](../images/remote-ba55cb1e48cdc88464c4205db86aa242064b38cd4b06b67895fb045db20bda98.jpg) ![](../images/remote-ba55cb1e48cdc88464c4205db86aa242064b38cd4b06b67895fb045db20bda98.jpg) 蓝色区域就是SPA盆地，盆地下边缘就是南极点 SPA盆地是月球上最大最古老的撞击盆地，其形成的时间非常早，如果对SPA盆地区域进行调查和采样，将对重建月球的演化史有非常重要的参考价值，很有可能会做出重大的科学突破或发现。 而如果去月球的北极或者其他区域，就无法开展这个领域的研究。 **有人可能会问：知道月球的演化史又有什么价值和意义呢？** 简单的说，可以更好的找矿！ 月球上丰富矿产资源在未来肯定是一个巨大的宝藏，潜在价值不可估量！ 但这些矿是什么？在哪里？有多少？ 如果不了解月球的历史，就很难去做矿藏的分析和预测。 这和在地球上找矿一样，地质学家必须了解地球的历史，才能读得懂地形、地层和岩石的信息，否则找矿全凭运气。 所以研究这些课题是有极高价值的。 其他更多的科研目标就不展开分析了，感兴趣可以访问国家航天局官网，或者阅读相关学术期刊了解最新的进展。 [![](../images/cb2e7c4446b13ed6a5b6d39a09ab365d90ed3dc94700f9a3e4e43526e65a7681.png) 中国国际月球科研站 https://www.zhihu.com/video/1768249804663382017](https://link.zhihu.com/?target=https%3A//www.zhihu.com/video/1768249804663382017) 视频出处：[https://www.cnsa.gov.cn/n6758823/n6758843/c10511628/content.html](https://link.zhihu.com/?target=https%3A//www.cnsa.gov.cn/n6758823/n6758843/c10511628/content.html) ## 总结 综上所述，月球科研站选择南极的原因 - 南极的太阳照射时间最长，可以解决能源问题 - 南极附近的永久黑暗区有大量的水冰存在 - 南极附近有非常值得长期研究的重要科学问题 [知乎原文](http://www.zhihu.com/api/v4/answers/3483214515)