長知識:航天大事!「五姑娘」登月去幹啥?挖土!

2020-12-05 大教育評論

據媒體報導,11月24日凌晨,中國文昌航天發射場。我國長徵五號運載火箭帶著「五姑娘」嫦娥五號探測器飛向遠在38萬公裡外的月球。這標誌著我國探月工程「繞」「落」「回」三步走的收官之戰正式拉開大幕。

截圖

我們從相關視頻中看到火箭升空的壯觀畫面。當我們了解到「五姑娘」這次登月的任務後,趕緊充電,想知道月球上的土壤裡到底有啥寶貴資源。

地球上有土壤,月球上也有土壤(月壤)。地球土壤所含元素和月球土壤所含元素有差異嗎?有差異。

中學科學課告訴我們,地球土壤指的是地球陸地表面的一層疏鬆物質。這些物質由各種顆粒狀礦物質、有機物質、水分、空氣、微生物等組成,能生長植物。

地球土壤(局部)網絡圖片

地球土壤裡含有的元素可以分為三類。即含有養分元素(例如氮、磷、鉀、鈣、鐵、銅、鋅等),含有生命健康元素(例如硒、鍶、氟、碘等),也含有重金屬汙染元素(例如汞、鎘、鉛、鉻、砷)等。

1976年蘇聯月球自動探測器「月球-24」號從月球表面取回月球土壤324克。2002年12月18日,中國科學院官網發布資訊《俄國科學家發現:月球土中含三種天然金屬顆粒》稱,月球土壤中含有三種天然金屬元素:鈰、錸、鋅。

有資料表明,美國阿波羅計劃實現了載人登月,並在1969年至1972年的三年時間裡共實施了7次載人登月任務,帶回了月球土壤和月巖樣品共381.7千克。

月球表面(局部)網絡圖片

百度百科「月球土壤」資料顯示,有研究發現,月球土壤裡含有天然的鐵、金、銀、鉛、鋅、銅、銻、錸、錫、銖等礦物質顆粒。這些發現證實了科學家的「月球上廣泛存在重金屬」的推測。

據中國新聞網2019年1月30日消息,俄科學院計劃在2025年後,大約在2027年,將月球低溫土壤取樣的回地球。據觀察者網2019年2月9日發布資訊稱,首批俄羅斯太空人將於2031年登月。

據北京日報客戶端2019年5月15日報導稱,美國宣布新登月計劃:2024年前實現載人登月,但期限太趕還缺錢。

測月雷達(網絡圖片資料)

據光明網2015年4月17日發布資訊《我國科學家解密月球土壤 填補美俄研究空白》稱,我國嫦娥三號玉兔月球車首次在月球表面直接進行雷達探測。

探測結果顯示,玉兔月球車軌跡下方的月壤平均厚度為5米左右。這對未來開發月球資源具有十分重要的意義。此前科學家推測月海區域的月壤厚度約為2~4米。

該資訊稱,月球土壤中含有豐富的氦-3和氫,其中氦-3是未來核聚變的主要能源,而氫不僅可以合成水,還適合用於宇宙航行的能源——雖然離實際應用還很遙遠。

登月(網絡圖片)

該資訊稱,根據粒子激發X射線能譜獲得的數據,獲得了月壤中鎂(Mg)、鋁(Al)、矽(Si)、鈣(Ca)、鈦(Ti)、鉀(K)、鉻(Cr)、鐵(Fe)、鍶(Sr)、釔(Y)、鋯(Zr)和鈮(Nb)在內12個元素的含量,其中後4種為微量元素。

從上述資料看,月球表面土壤富含人類發展所需要的資源。在探月方面,目前排列在前的國家是美國、俄羅斯和中國。

最後,我們回到本文開頭。「五姑娘」此次登月後的任務——採取深鑽、淺鑽,以及「鏟土」「挖土」「夾土」等方式,採集約2公斤月壤,並進行密封封裝。接著,「五姑娘」再從月面起飛,將月球樣品安全送至地球家園。

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