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科技日报实习记者在紫岳

9日,揽胜月球星河宽度,16春秋左右坠落。11月17日,被称为“胖子5”的长征5号远程5号火箭和嫦娥5号探测器将在中国文昌航天发射场完成技术区最终组装测试后垂直转移到发射地区,并于11月下旬进行发射。

照片来源:NASA

此次嫦娥5号月球探测器计划首次从月球采样返回地球,将月阳或月岩等珍贵样品返回地球,届时将为我国月球探测工程的重大科学技术专业“迂回、着陆、回归”第三阶段发展战略画上圆满的句号。

月球之间的平均单程距离约为38万公里,一次接近80万公里,月球样品中究竟有什么值得我们如此费力发掘的奥秘?回顾历史,人类去月球挖土工作取得了什么成果?此次我国嫦娥5号任务从采样点到采样重量有何特别之处?

月壤是土,但价值达万金

“月球土壤是月球土壤,很容易从月球获得,但对地球人来说有巨大的科学价值。”中国地质大学(武汉)行星科学研究所肖隆教授表示,月球土壤是研究月球的样品,受到陨石撞击、太阳风轰炸、宇宙射线辐射等空间风化作用后,月球岩石碎片、矿物、陨石等物质大量形成。科学家们通过研究这种月壤物质,不仅可以了解月球的地质演化历史,还可以提供了解太阳活动等所需的信息。

“探测月球有三种常用方法.”全国空间探测首席科学传播专家方志浩对《科学技术日报》记者说,一个是轨道探测,主要用于对月球进行综合调查。(威廉莎士比亚,Northern Exposure(美国电视),)第二种是着陆和巡视探测,主要用于对月球的地区详细调查。第三,采样返回检测主要用于对月球的区域性精密调查。与前两种方法相比,采样返回勘探,将月球月壤等重要样品送回地面实验室,使科学家能够进行精密分析研究,有助于更好地了解月球的状态、温度、物质含量等重要信息,有助于加深对月壤、月角和月球形成和演化的认识。

方志浩表示,从技术层面来看,三种空间勘探方式有着明显的进步关系,每一阶段都是对前一阶段的深化,同时为下一阶段奠定基础,最终能够全面深刻地理解月球的目的。要完成月球采样返回任务,需要突破一系列核心技术,通过全面、精密、深入的科学探索过程,提供未来载人登月和月球基地选址等相关数据,并奠定技术基础。(威廉莎士比亚、温斯顿、月亮、月亮、月亮、月亮、月亮、月亮、月亮、月亮、月亮、月亮)。

“发掘”很有魅力,各国都拼写。

“冷战期间,当时作为宇宙超级大国的美国和苏联都热衷于月球采样。”方志浩介绍说,苏联月球16号探测器从月球的丰裕海中带回了101克的小样品。月球20号探测器和月球24号探测器分别在阿波罗尼乌斯高地和月球危机海采集了55克和170克样品。

“载人飞船从月球采样回来,不仅采集量大,选择性强,而且宇航员还可以到野外活动,还可以乘坐月球车漫游到比较远的地方收集月球样品,因此采集范围可能非常广。例如,美国阿波罗系列任务取样位置的地理分布和地质特性非常丰富。”方志浩说。

从1969年7月到1972年12月,美国从阿波罗11日到阿波罗17号载人飞船执行了7次载人登月任务。除阿波罗13号因故障中途返回外,其余6艘飞船全部降落在月球上。成功地将12名宇航员送上月球,将月壤和月岩样品全部送回约381.7公斤。

据介绍,阿波罗11号降落在月球赤道附近平静的海洋中的原因是这里比较平坦,便于飞船着陆和宇航员舱外活动。

阿波罗12号和阿波罗14号都降落在月球上的赤道平原上,前者降落在风暴潮上,后者降落在距阿波罗12号着陆地右侧177公里的哥白尼陨石坑上。

阿波罗15号降落在月球北半球中部阿基米德火山口东南的亚平宁山脉脚下,阿波罗16号人类首次降落在月球赤道以南的中部高地泰奥菲莱斯火山口附近。

阿波罗17号降落在月球北半球的多丽丝-朴正秀洛山谷,该地区可以从谷底采集相对年轻的岩石样品,也可以从月球高地采集古老的岩石样品。(威廉莎士比亚,《北方执行报》(Northern Exposure))。

“通过对月球样品的分析,科学家们取得了丰硕的成果.”方志浩说,研究人员发现月壤中含有大量铝、硫、锌丰富的橙色玻璃状颗粒。这些颗粒是在月球地幔部分融化的过程中,在月球表面下约300公里的深度形成的,由于火山活动而喷射到月球表面。通过对样品的分析和实验,发现月阳和月岩中氧化铁的含量非常高,其中可以生产水和氧气,今后还可以利用月面物质支持月面的运行,为月面飞机补充燃料。更重要的是,科学家们在采集的样品中发现了核聚变的理想原料氦-3。根据目前地球的能源消费规模,月球上的氦-3在核聚变发电后约1万年内可以满足人类的能源需求。

嫦娥很有特色,穿着位置新

“我国嫦娥五号对月阳的采样能力更强.”方志浩表示,苏联月球16号、月球20号、月球24号三个无人月球探测器执行了三次月球采样返回任务,带回的月球土壤样品只有约330克,我国计划仅嫦娥5号一个探测器就带回2公斤月球样品。

据《防止号》报道,由于当时苏联尚未掌握月球轨道无人对接技术,第三次无人月球采样任务均采用通过月面起飞直接返回地球的方案,因此需要克服上升期返回的船舱和大量燃料带来的巨大重量,因此大大压缩了采样重量。(大卫亚设、Northern Exposure(美国电视剧)、Northern Exposure(美国电视))嫦娥5号计划采用世界一流的月球轨道无人对接方案移动月壤,上升器不需要装载返回舱,只需要少量燃料,因此采样重量呈指数级提高

另外,据相关报道,嫦娥5号的采样地址也很有特色,具有很高的研究价值。嫦娥五号将降落在月球正面最大的月海风暴杨北部拉姆克山脉附近,这里从未有其他国家的探测器访问过。暴风阳相对年轻,含有丰富的铀、钍、钾等放射性元素,该地区存在约13亿至20亿年前的玄武岩,获得这些年轻玄武岩的同位素年龄将有助于促进人们对月球火山活动和演化历史的认识。

据11月5日《国际顶级科学杂志》《自然》号报道,嫦娥五号可以填补科学家们对月球火山活动研究的重要空白。此前,美国和苏采集月阳样品的研究显示,月球的火山活动在35亿年前达到顶点后被削弱和中断。但是,根据对月球表面的观测,一些地区可能含有最近10-20亿年前形成的火山熔岩,这与嫦娥5号着陆区的年龄相似。如果嫦娥五号采集的样品能够证明这段时间月球仍然在活动,将改写月球的历史。(日月)

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