九天攬月星河闊,十六春秋繞落回。
月壤中究竟有哪些奧秘值得我們如此費力去挖掘呢?
月壤是研究月球的樣本,由月球巖石在遭受隕石撞擊、太陽風轟擊和宇宙射線輻射等空間風化作用後形成,其中有大量的月球巖石碎塊、礦物及隕石等物質。科學家通過研究這些月壤物質,既可以了解月球的地質演化歷史,也可以為了解太陽活動等提供必要的信息。
「月壤即月球的土壤,雖然在月球上唾手可得,但是對我們地球人來說卻蘊藏著巨大的科學價值。」這句話是中國地質大學行星科學研究所肖龍教授所說,曾經美國經過多次載人登月任務帶回了珍貴的月球土壤,中美建交後,美國訪華時向我國贈送了1g月巖。這1g月巖對於當時的中國來說很有用,為了將其作用發揮至最大,中國最後將0.5g月巖用於研究,剩下一半放在北京天文館保管。僅憑這0.5g月巖,中國科研學者就發表了多篇論文,如果可以獲得更多土壤,中國在這一領域將會取得更大的進步。奈何當初我國雖然航天事業正在起飛,但離月球還是有段距離。
本次我國嫦娥五號任務從取樣地點到採樣重量上會有哪些特別之處呢?
首先嫦娥五號的取樣地址就很有特色,選擇這裡取樣具有很高的研究價值。
嫦娥五號在月球正面最大的呂姆克山脈附近著陸,此地從未有其他國家的探測器到訪過。此前對美、蘇獲取月壤樣品的研究表明,月球上的火山活動在35億年前達到頂峰,然後減弱並停止。但對月球表面的觀測發現,某些區域可能含有最近10至20億年前才形成的火山熔巖,這與嫦娥五號著陸地區的年齡相仿。如果嫦娥五號採回的樣本能夠證實這段時間月球仍在活動,將改寫月球的歷史。正如國際頂尖科學期刊《自然》刊文所言,嫦娥五號可以填補科學家對月球火山活動研究的一個重要空白。
再說到採樣重量。
曾經蘇聯月球16號、月球20號和月球24號3個無人月球探測器進行了3次月球採樣返回任務,帶回的月球土壤樣品僅約330克,而我國僅嫦娥五號1個探測器就帶回2千克月球樣品。採樣重量會出現這麼大的差別,是因為當時的蘇聯尚未掌握月球軌道無人交會對接技術,所以其3次無人月球採樣任務採用的都是月面起飛直接返回地球方案,這樣其上升器需要克服返回艙與大量燃料帶來的比重,因此極大壓縮了採樣重量。而嫦娥5號採用具有世界領先水平的月球軌道無人對接方案轉移月壤,上升器不用搭載返回艙,只需少量燃料,因此採樣重量呈幾何級提高。