行星科學專家鄭永春博士:為何到月球上去「挖土」?樣本有利於...

2020-11-25 大洋網

11月24日4時30分，搭載著嫦娥五號探測器的長徵五號遙五運載火箭在我國文昌衛星發射中心點火發射。火箭飛行約2185秒後，探測器與火箭成功分離，進入預定軌道，發射取得圓滿成功。按計劃，嫦娥五號探測器將進入地月轉移軌道，約20多天後將帶回我國首份自主無人採集的月球樣品。這也是繼1976年蘇聯Luna24取回月球樣品後，人類時隔44年再一次採集月球樣品並返回地球。

針對此次嫦娥五號登月採集月球樣品，記者採訪了行星科學專家鄭永春博士，講述嫦娥五號為何要登月去「挖土」？


「火星叔叔」鄭永春博士漫畫圖

月壤是研究月球及地月系演化歷史的「絕佳樣本」

「月壤是了解月殼巖石圈的組成和分布特徵，研究月球乃至地月系演化歷史的絕佳樣本。它存在於月球表層，遭受了微隕石和小行星的撞擊，所以含有微隕石和小行星撞擊歷史的信息；此外，月壤是從月球固體巖石圈到太陽系空間的過渡帶，月壤暴露於宇宙射線和太陽風中，包含太陽系空間物質和能量信息，可以為了解太陽活動歷史等提供必要的信息。」鄭永春說，此外，月壤也是月球資源利用研究的重要載體。月壤中含有豐富的資源，包括可用於可控核聚變的燃料氦-3、鈦鐵礦、克裡普巖等潛在資源，可為月球資源開發利用、月球基地的選址等提供重要科學依據。

「需要說明的是，由於地月運輸的高昂成本，目前所謂的月球資源還不具備商業開發價值，只有潛在開發價值。不過，如果有一天人類長居月球，那利用月壤在月球上就地生產建築材料、鋪設路面、生產氧氣和水等將是十分必要的。」

大部分有關月球的科學發現都來自月球樣品研究

鄭永春博士介紹說，通過地基天文望遠鏡對月觀測、繞月衛星的遙感探測等手段，我們發現，幾乎整個月球表面都覆蓋著一層細粉狀的風化物質，這就是月壤。月壤不僅是月球上的土壤，還包括臥或埋於粉狀風化物中的直徑數米的巖石。不過，由於月面長期受小行星和微隕石撞擊，這些表面的巖石基本上都被粉碎了，變成了各種各樣的粉末。

在人類的探月歷史上，美蘇兩國曾到月球採樣。1969年7月至1972年12月，美國通過阿波羅11號到阿波羅17號載人飛船實施了7次載人登月任務，除了阿波羅13號遭遇失敗外，6次任務共帶回月壤和月巖樣品約381.7千克。蘇聯月球16號探測器從月球豐富海取回了101克樣本，月球20號探測器和月球24號探測器則分別採集到55克與170克樣品。

「月球樣品的研究極大更新了我們對月球的認識。可以說，除了靠遙感數據獲得對月球全球性的認識之外，絕大部分與月球有關的發現，都來自月球樣品的實驗室研究。」鄭永春說。

巖芯記錄著月壤不斷翻轉、掩埋、堆積過程

「我非常期待嫦娥五號能採集約2000克月球土壤和巖石回到地球。」鄭永春表示，這些樣品裡，有一部分是月球土壤，其中也有很多石塊，科學家希望採集到的石塊中的巖石類型越豐富越好。

他告訴記者，值得期待的是在月球表面鑽探取樣獲得巖芯。上一次月球鑽探取樣已經是在20世紀六七十年代美國「阿波羅」登月計劃時期了，深度也尚淺。探測器在鑽探過程中會遇到各種問題，甚至會被卡住，如果嫦娥五號（鑽探順利）取得完整的巖芯，那這個巖芯價值巨大。「因為巖芯是一層一層堆積起來的，記錄著月壤不斷翻轉、掩埋、堆積的過程，而我們只有通過巖芯樣品才能更好地月壤的形成過程。」

除了地球之外，月球是人類了解最多的地外天體，目前已經進行了130多次探月活動，其中包括6次美國「阿波羅」登月，3次蘇聯的不載人登月採樣，還有很多次遙感探測任務和軟著陸任務，所以關於月球的探測成果是非常豐富的。「月球對人類的一些新價值也在逐步開發出來。月球是我們人類走向深空的重要一站，未來，我們或許可以利用月球來監測地球，得到關於地球的整體認知。」

廣州日報全媒體文字記者 張丹

圖/受訪者提供

廣州日報全媒體編輯 蔡凌躍

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