嫦娥五号年内升空 我们为什么要去月亮上“挖土”?
为了纪念人类首次成功登月,每年7月20日被定为人类月球日 。 而时隔半个世纪,中国也要采集月壤了——
【科技日报|嫦娥五号年内升空 我们为什么要去月亮上“挖土”？】本报采访人员 付毅飞
近日,随着火星探测窗口期临近,各国探火项目都已蓄势待发 。 事实上,人类对于深空的探索热情从没有减弱过,无论是对火星,还是距离我们最近的天体——月球 。
【科技日报|嫦娥五号年内升空 我们为什么要去月亮上“挖土”？】1969年7月20日20时17分43秒,阿波罗11号飞船降落在月球静海地区 。 美国宇航员阿姆斯特朗在月球表面踩下了深深的印记,这是人类首次成功登月 。 为了纪念这个激动人心的时刻,每年7月20日被定为人类月球日 。
不过,阿波罗计划在科学领域最大的贡献并非阿姆斯特朗的脚印,而是带回了来自月球的岩石 。 从1969年到1972年,美国共完成6次载人登月,共带回约382公斤月球样品,获取了大量科学成果 。
时隔半个世纪,中国终于也要采集月壤了 。 按照计划,我国将于2020年10月底发射嫦娥五号探测器,通过铲取、钻取两种方式,采集月球样品并带回地球 。
我们为什么要万里迢迢去月亮上“挖土”?这些样品能发挥什么作用?今天,我们一起去探寻 。
不仅仅带来月球新认识
几十年前,随着美国、苏联相继从月球获取样本,几千年来人们只能仰望、猜测的月球,被拉到了科学家的显微镜下,其神秘面纱被层层揭开 。
除了认识月球,对这些样品的研究,还帮助科学家确立了现代行星科学,为认识各类行星的地质演化过程提供了参考 。
美国史密森尼国家自然历史博物馆地质学家埃里克·贾文曾撰文表示,来自月球的岩石彻底改变了我们对月球表面性质、月球起源以及太阳系演化三大问题的认识 。
例如,行星化学家分析了月球样本中的同位素组成,发现这些岩石大多比地球岩石更古老,年龄多在30亿到45亿年之间 。 随后他们建立了一套模型,以此可以估算月球上任何位置的年龄 。
中国科学院国家天文台研究员郑永春认为,月壤是从月球固体岩石圈到太阳系空间的过渡带,包含着相关区域的大量信息 。 对月壤的研究不仅涉及月球本身,而且还包含太阳系空间物质和能量的重要信息 。 其中包括太阳系早期演化的历史记录、月岩和月壤的宇宙线暴露与辐照历史、月球中挥发分的脱气历史、太阳风的组成、太阳表层的成分特征、小天体和微陨石撞击月球的历史记录等 。
美国国家航空航天局(NASA)阿波罗计划的样品负责人瑞安·齐格勒曾透露,几十年间,NASA收到了3000多份研究特殊月球样品的申请,来自十多个国家的500多名科学家提出了申请 。 NASA共向外发放5万多份月球样品,供天文学、生物学、化学、工程学、材料科学、医学、地质学等不同领域的科学家进行研究 。
1978年,时任美国国家安全事务顾问布热津斯基访华时,向中国赠送了1克月球样品 。 这块要用放大镜才能看清楚的石头被分成两半,一半收藏在北京天文馆,一半由中国月球探测工程首席科学家欧阳自远带领团队进行研究 。 “我们把它是什么,它的年龄是多少,它包含哪些东西,全弄清楚了 。 ”欧阳自远说,科研人员不仅判断出该样本是在阿波罗17号任务中采集的,确认了采集地点,甚至还分析出石头所在地区是否有阳光照射 。 根据对这块石头的研究,他们共发表了40篇文章 。
除了科学成果,研究月球岩石对开发月球资源同样意义重大 。 全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩介绍,研究月球样品的重要成果之一,就是发现其中含有氦-3,这让科学家极为兴奋 。

稿源：(科技日报)

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