那些年從月球採回的土,都在哪裡?

人從未比在太空行走時顯得更為渺小，或更為偉大

語宙

+

來自星星的寶貝

今日凌晨4時30分，我國用長徵五號火箭成功發射嫦娥五號月球探測器。它將在月球軟著陸、採集月壤並返回地球。

嫦娥五號是1976年蘇聯月球24號之後全球第一個月球採樣返回任務，也是2020年進行中的全球第4個地外採樣返回任務。本次任務成功，中國將成為繼美國和蘇聯之後第三個從月球上取回樣本的國家。

▲2020年進行中的地外採樣返回任務

（來源：The Planetary Society）

上個世紀的月球探測，究竟為地球運回了多少月巖？美國在1969年到1972年間的6次阿波羅任務中（Apollo 11/12/14/15/16/17）共帶回382公斤月球樣本，包括巖石、巖芯樣本、卵石和土壤；蘇聯在1970年到1976年間的三次月球任務（Luna 16/20/24）中帶回301克月球樣品。

▲阿波羅17號太空人採集月巖（來源：NASA）

它們都在哪兒呢？這些寶貝，保存在全世界的航天機構、科研院所、博物館、拍賣行以及收藏家家裡。

阿姆斯特朗與奧爾德林採集的第一批月球樣本到達地球時，它們被空運到休斯頓，像太空人一樣隔離數周——那時，沒有人知道月球上是否有生命，或者潛在的月球生命是否會對地球造成危害；人們希望保護這些來自月球的巖石和土壤不受地球汙染，也要保護地球生命不受它們的汙染。

▲阿波羅11號樣本返回詹森中心（來源：NASA）

然後，這批樣本中的700克左右被送到了一個生物實驗室，與老鼠、魚、鳥、牡蠣、蝦、蟑螂、家蠅、扁蟲、單細胞生物和幾十種植物、幼苗同處一室。令人欣慰的是，這些參加試驗的動植物沒有死亡，沒有發生突變，而月球顆粒中也沒有長出什麼東西來。

就這樣，阿波羅計劃帶回的一批批月球樣本，在休斯頓的NASA詹森太空中心（Johnson Space Center）原始樣本實驗室進行分類、編號和存儲。它們被放入潔淨間充滿純氮的加壓密封櫃，工作人員通過密封箱的塑膠手套進行分樣、切割、稱量等操作。世界上能夠經常接觸到這些巖石的僅有5人。

▲詹森航天中心，地主家的糧倉

（來源：sciencenews）

按照NASA慣例，樣品中約15%的部分被存儲在詹森中心的遠程存儲設施（Remote Storage Facility）——位於新墨西哥州拉斯克魯斯附近的白沙試驗設施（White Sands Test Facility）保險庫中，以防詹森中心被損毀。兩處設施相距約1300公裡。

樣本中的5%提供給全球科學家供研究。截止2019年7月，詹森中心已向15個以上國家的500個研究實驗室發送了大約50,000個樣本。不過，他們規定，用於科學研究的樣本在做完研究後必須歸還詹森中心。還有另外的5%送往世界各地的博物館展出。

全球僅有的一塊可以直接用手觸摸的月球樣本，陳列在美國華盛頓特區的史密森尼國家航空航天博物館。這是一塊來自阿波羅17號任務的玄武巖，被稱為Touch Rock。

▲唯一一塊能用手觸摸的月巖

（來源：sciencenews）

值得一提的是，在阿波羅11號以及阿波羅17號任務結束後，美國向本國各州和全球100多個國家送出了包裹在丙烯酸球體中的月球樣本。這些禮物都有附加條件：獲贈者未來要麼保留，要麼歸還給美國政府，不得轉送或出售給個人。然而，由於盜竊、火災、戰亂等各種原因，其中一些樣本失蹤了。美國官方和學界一直在追蹤這些樣本，並開展針對假冒月巖的打假行動。

來自蘇聯月球任務的301克月巖近況如何？宙姐沒有查到詳盡資料。1971年6月10日，美蘇曾交換月球樣本。美國收到了蘇聯月球16號任務帶回的3克樣品，並向蘇聯科學院提交了阿波羅11號和12號太空人收集的6克樣本。

▲美蘇交換月球樣本（來源：NASA）

福布斯網站的一則報導顯示，2018年11月29日在蘇富比拍賣行舉行的一場拍賣活動中，一匿名買家以85.5萬美元拍得總重0.2克的月面碎石。這批碎石在1970年由蘇聯的月球16號任務帶回地球，被蘇聯政府贈送給了當年蘇聯航天工程總設計師科羅廖夫的遺孀，後被合法拍賣。據估計，更多月巖流入了黑市。

▲被合法拍賣的唯一一批月巖（來源：Sotheby's ）

1978年，中美建交前夕，美國總統卡特的安全顧問布熱津斯基訪華，送給我國領導人一件禮物：僅有1克重的月球巖石樣品——後來，其中的0.5克進了北京天文館展廳。基於這1克樣品，我國科學家開展了針對月球礦物成分、結構構造、化學成分、微量元素、物理性質、產出環境等等的測試和研究。

▲北京天文館的寶貝（來源：北京天文館）

同樣是來自月球的石頭，航天任務送回地球的月球樣本比從落到地球的月球隕石更有價值：將巖石或土壤樣本的成分與月球上的特定位置相匹配，可以幫助科學家了解月球的巖石結構，重建月球的形成過程。多年來，研究人員從月球樣品中找到了古老水分的痕跡，還發現月球最初是具有強大磁場的，而該磁場在30億年前消失了。

蒙蒙博士總結說，美蘇月球採樣返回的月球巖石和土壤樣本，告訴了我們月球淺表層的物質中含有哪些成分，以及各種礦物的性質、形態、元素含量等特徵，還讓我們得以通過同位素定年來測量月球不同區域的形成年代。也是從對月球巖石樣品的定年中，人們最早發現了內太陽系晚期大撞擊的線索。

▲阿波羅11號帶回的月球玄武巖在偏光顯微鏡下

的照片（來源：NASA/JSC/行星事務所）

今天，存儲在美國詹森中心的月球樣本中，80%尚未分析處理。人們期待，科學家們未來能利用更多先進技術獲得更多發現。

剛剛升空的中國探測器嫦娥五號，計劃在位於月球正面風暴洋地區的呂姆克山脈收集約兩公斤的巖石。這將是從月球該地區採集的第一份樣本。對此，外界寄與厚望。

▲嫦娥五號即將著陸的呂姆克山脈（來源：NASA）

科學家們一直主張在月球的不同地區採樣，以彌補早期月球探測任務的不足。「美國阿波羅和蘇聯月球任務採集樣本的地區，遠遠不到月球表面的一半。」美國布朗大學行星科學家詹姆斯 海德（James Head）告訴路透社。這篇報導認為，嫦娥五號任務可能有助於回答月球內部火山活動持續了多久、其磁場是何時消散的等等問題。

▲嫦娥五號與美蘇探月任務著陸區

（來源：Nature/NASA）

「我們為什麼需要嫦娥五號？」「行星學會」在其官方網站上說，中國的嫦娥五號將要帶給我們的，應該是有史以來返回地球的最年輕的月球樣本。嫦娥五號預定著陸的火山區域，其巖石和土壤的歷史可能只有 12億年，比美國阿波羅任務太空人帶回的樣本要年輕得多——後者的年齡，介於 31至 44億年之間。因此， 嫦娥五號將有助於科學家了解月球在其發展歷程晚期的活動，以及地球和太陽系的演化過程。

一篇來自美國《科學新聞》的文章中，詹森航天中心阿波羅樣品負責人瑞安 澤格勒（Ryan Zeigler）說：「從月球另一區域獲取樣本，將徹底改變我們對月球和太陽系的理解，就像當年阿波羅計劃採集的樣本一樣。」

參考文章：

1、Your Guide to China’s Chang'e-5 Moon Mission，

https://www.planetary.org/space-missions/change-5

2、Lisa Grossman，How NASA has kept Apollo moon rocks safe from contamination for 50 years，

https://www.sciencenews.org/article/nasa-apollo-anniversary-moon-rocks-preservation

3、haibaraemily，月球探測六十年【行星事務所2020年版】，

4、China to launch moon probe, seeking first lunar rock retrieval since 1970s，

https://www.reuters.com/article/us-space-exploration-china-moon-idCAKBN282047

5、Kiona N. Smith，Soviet Lunar Samples Sell For $855,000 At Sotheby's, But More May Be On The Illicit Market，

https://www.forbes.com/sites/kionasmith/2018/11/30/soviet-lunar-samples-sell-for-855000-at-sothebys/?sh=3da966ed7f7d

航天科學傳播平臺

Powered by愛太空

第 344期

微信ID：spaceflightforum