嫦娥五号年内升空 我们为什么要去月亮上"挖土"

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——

本报记者 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。

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。

氦-3是世界公认高效、清洁、安全的核聚变发电燃料。据计算,100吨氦-3所能创造的能源,相当于全世界一年消耗的能源总量。氦-3在地球上的蕴藏量极少,全球已知且容易取用的只有500公斤左右,而早期探测结果表明,月球浅层的氦-3含量多达上百万吨,足够解决人类的能源之忧。实际上,随着人类对月球认识的加深,科学家发现月球氦-3的总储量很可能更多。

中国月球采样不“烧钱”

虽然月球样品为人类带来了重要的科研成果,但在阿波罗计划中,获取样品所要付出的代价也十分惊人。有人计算,美国从月球拿回来的382公斤样品,花费的成本相当于同等重量钻石的30多倍。

这并不奇怪,因为阿波罗计划原本就是个很烧钱的项目。“当时有一种说法:每发射一艘用于登月的土星五号重型火箭,相当于烧掉一艘航空母舰。”中国航天科工集团第二研究院研究员杨宇光说。

庞之浩介绍,一枚土星五号重型火箭造价高达5亿美元,一艘阿波罗登月飞船比等重黄金贵十多倍。阿波罗计划历时11年,耗资255亿美元,为实施该计划,NASA每年预算占到美国政府总预算的4.5%左右。

而且,阿波罗计划的主要目的是把宇航员送上月球,采集样品只是航天员的“作业”之一。庞之浩认为,由宇航员开展采样任务,具有较强的灵活性,可以有的放矢。同时宇航员可以进行移动式探测,尤其是从阿波罗15号任务开始搭载的月球车,其时速可达10公里左右,能使宇航员的活动范围大大增加。不过,载人任务不仅成本高,技术复杂程度也大幅增加。虽然美国人半个世纪前就能将宇航员送上月球,令人钦佩,但杨宇光认为阿波罗工程技术途径比较冒进,一些设备冗余做得很少,从安全性角度来看十分冒险。

我国即将实施的嫦娥五号任务,则是围绕月球采样返回的主要目标打造的无人探测任务。庞之浩表示,中国探月工程一直循序渐进,从无人到载人的发展比较科学,成本也低得多。不过嫦娥五号探测器着陆后只能在原地开展作业。

据国家航天局探月与航天工程中心主任刘继忠此前透露,嫦娥五号探测器的着陆地点为月球正面西北部的吕姆克山脉。欧阳自远曾介绍,我国选择的着陆点距离阿波罗计划着陆点有上千公里距离,将会迎来新的现象、新的发现。

将是人类在太空的“哨所”

自1959年苏联发射“月球一号”拉开人类探月序幕至今,人类共发射130多个月球探测器,以环绕、着陆巡视,甚至是撞击等方式对月球进行探测。

上世纪70年代中期,美苏冷战形势逐渐缓和。苏联退出了载人登月竞争,美国也从狂热中冷却,停止了代价不菲的登月活动。此后近20年间,全世界进入了深入研究探月意义的冷静思考阶段。

这段时期,各国普遍认识到探月活动具有政治、社会、技术、科学和经济等多方面意义。因而此后人类的探月活动方向,也由不惜代价服务于政治目的,转变为将科学探索和经济利益相结合,最终的目的是合理开发月球资源。

1994年1月25日,美国发射了克莱门汀探测器,获得了当时最详细的月球表面图像,并发现月球南极可能存在大量水冰。这次任务也宣告了全球第二次探月热潮到来。

未来,月球或将成为人类在太空中的“哨所”。庞之浩说,继登月之后,“驻月”将成人类下一阶段的目标。从月球上开采的水资源可用于宇航员生活,也可以分解成氢氧,制成航天器所需的氢氧燃料。在月球两极的永久光照区,可以建设太阳能电站提供资源。在月球背面可以建设科研站,避开地球无线电干扰遥望星空。前文提及的氦-3,或许在一段时期内很难便捷、廉价地运回地球,但可以在月球建设核聚变电站直接利用,将产生的电能以无线传输方式发送回地面。

届时,月球基地不仅能为人类提供资源,获取科学成果,也将成为人类前往遥远深空的中转站。

相关推荐

嫦娥五号年内升空 我们为什么要去月亮上"挖土"

嫦娥五号年内升空 我们为什么要去月亮上"挖土"

【答疑】3分钟看懂为什么要去月球挖土 为什么发射嫦娥五号要选在凌晨?

11月24日凌晨,中国文昌航天发射场。长征五号遥五运载火箭拖着长长的尾焰,用巨大的轰鸣打破海岸边夜的宁静,全速托举中国探月工程嫦娥五号探测器划过夜空,迈出中国首次地外天体采样返回的第一步。这是中国探月工程“绕、落、回”三步走中的收官之战,更是中国航天领域迄今为止最复杂、难度最大的任务之一。

“挖土”归来 嫦娥五号闯过了几道关

“挖土”归来 嫦娥五号闯过了几道关

嫦娥五号“挖土”归来!中国探月工程嫦娥五号任务取得圆满成功

嫦娥五号“挖土”归来!中国探月工程嫦娥五号任务取得圆满成功

嫦娥五号完成月面自动采样封装 嫦娥五号月面“挖土”视频画面

嫦娥五号完成月面自动采样封装 嫦娥五号月面“挖土”视频画面

中国探月工程嫦娥五号任务正式启航 月球“挖土”“步步惊心”

嫦娥五号每一步都“步步惊心”一是首次月面自动采样,两种“挖法”齐上阵二是首次月面起飞上升,全靠嫦娥五号“自己完成”三是首次实现月球轨道交会对接,“千里穿针、一气呵成”四是首次带2千克月壤高速再入返回地球,打一个“太空水漂”

嫦娥五号完成月球钻取采样及封装:多点采样,设计了两种挖土模式

嫦娥五号完成月球钻取采样及封装:多点采样,设计了两种挖土模式

策略游戏《命运斗士》年内上架

在今年的Gamelab 2015上有一款名为《命运斗士》(Fighters of Fate)是类似剪刀石头布的心理博弈游戏。

任豪大海和月亮的故事怎么回事?任豪为什么讲大海和月亮的故事

任豪大海和月亮的故事怎么回事?任豪为什么讲大海和月亮的故事

蹭热度?黄子韬要去四川找丁真,黄子韬为什么要去四川找丁真

日前,一篇“黄子韬要去四川找丁真 ”的报道在互联网上引发热议。11月25日,《丁真在四川》的旅游宣传片中,康巴少年丁真策马扬鞭,奔驰在草原上,或在雪山下微笑露出洁白的牙齿,自由自在,天真烂漫而又帅气的丁真,俘获了大量网友的好感。

为什么发射嫦娥五号要选在凌晨?

新华社海南文昌11月24日电(记者胡喆、陈凯姿)24日,长征五号运载火箭携嫦娥五号月球探测器在文昌发射升空,我国探月工程三期取得良好开局。此次发射的时间在凌晨,为什么嫦娥五号要选择凌晨升空

当我们谈论光波导时,我们在谈论什么(上)

光波导,因其轻薄和外界光线的高穿透特性而被认为是消费级AR眼镜的必选光学方案,又因其价格高和技术门槛高让人望而却步。随着主流AR设备微软HoloLens2、Magic Leap One等对光波导技术的采用和设备量产,以及AR光学模组厂商DigiLens、耐德佳、灵犀微光等近期融资消息的频繁披露,导致光波导的讨论热度也持续增加了不少。

为什么三年内不能迁坟

马上就是寒衣节了,作为传统的祭祀节日,很多人都会在寒衣节的时候给逝去的亲人送寒衣,当然寒衣节是有很多禁忌和习俗的,比如说三年内不能送寒衣,或者是三年内不能迁坟,三年内不能动土,很多人都不理解这种习俗和禁忌,也不清楚是为什么,下面就跟随小编一起来了解一下为什么三年内不能迁坟,为什么三年内不能动土,为什么三年内不能送寒衣,一起来看看吧!

黄子韬要去四川找丁真什么梗?黄子韬为什么要去四川找丁真

11月28日,黄子韬要去四川找丁真了,而且他本人在媒体上直接喊话丁真!黄子韬喊话丁真,要去四川找丁真,疑似想签丁真为旗下艺人?黄子韬在线喊

新作《两者之间》年内上架

不知大家是否还记得一款名为《VVVVV》的游戏还有印象,在2010年这款游戏上架的时候收到不少玩家的关注,不仅是因为名字比较有个性,还因为游戏应用重力改变情景的玩法也颇有创意,在近期也有这么一款类似操作方式的冒险解密游戏《两者之间》(In Between)即将与各位玩家见面。

《火炬之光》将推手游 年内上架双平台

日前,《火炬之光》系列游戏开发商 Runic Games 对外表示,推出一款手机游戏《火炬之光移动版(Torchlight Mobile)》,预计今年年内登陆 iOS 和 Android 双平台。

为什么三年内不能送寒衣

马上就是寒衣节了,很多小伙伴都会在这个节日里去纪念祖先,寒衣节作为我国一个重要的祭祀祖先的节日,也是有一些禁忌说法的,其中有一个说法是“三年内不烧寒衣”,很多人对于这一禁忌不理解,不知道为什么三年内不烧寒衣?下面就跟随小编一起来了解一下为什么三年内不能送寒衣?为什么三年内不烧寒衣?寒衣节的禁忌可信吗?一起来看看吧!

《最终幻想:大师》预告视频曝光 年内上架

Square Enix 昨日于官网公布了旗下新作《最终幻想:大师》(Final Fantasy Grandmasters)的最新消息,表示游戏现已开启事前登录活动且确定会在2015年内上架 iOS/Android 双平台。同时一则游戏预告视频也随之放出。

任豪 大海和月亮的故事上热搜了?到底是啥情况?

网络时代,年轻艺人通过综艺节目和电视剧2种方式走红最为迅速,像任豪、蔡徐坤、周震南、李汶翰、杨超越和虞书欣,这些都是通过偶像养成类节目迅速爆红于网络,如今他们可都是网络上人气颇高的流量明星。

马云:“雅巴”3年内收入上100亿

一方面尽情说着“大话”,一方面又习惯把尺子扔给别人——你们自己丈量马云的“大话”是不是能兑现。这把尺子上刻着许多数字,而“100”是他习惯用到的刻度。不久前在广东佛山南海,马云当着300多位阿里巴巴和

盒子游戏,游戏玩家专属个性阅读社区


©CopyRight 2010- 2020 BOXUU.COM Inc All Rights Reserved

鄂公网安备 35020302000061号- 鄂ICP备2020015574号-1