朱秋雨
2020年12月17日1時59分,隨著嫦娥五號返回器在內(nèi)蒙古四子王旗預(yù)定區(qū)域安全著陸,月球“土”特產(chǎn)已送達(dá),中國成為第三個將月球樣品帶回地球的國家。
曾有科學(xué)家評價,這項任務(wù)很多事情都可能出錯:著陸器可能會墜地或翻倒,途中樣本可能會從存儲器中逃逸。
從具體步驟來看, “ 嫦娥五號”先后要完成的是:發(fā)射火箭—從地球上空飛到月球上空—著陸在月球表面—在月球表面挖土采樣—從月球表面起飛—從月球飛回地球上空—把樣品扔回地球。
其中最難的步驟是,上升器在月球表面挖土采樣結(jié)束后,需要離開月球表面,重返軌道,與在此等候的返回器和軌道器實現(xiàn)對接。接著,上升器將采到的樣品通過軌道器轉(zhuǎn)移到返回器,再由后者帶樣品回地球。
中國雖然掌握空間交會對接技術(shù),但以往神舟飛船與“空間一號”交會對接是在距地球400公里左右?!版隙鹞逄枴币獙崿F(xiàn)的,是在距地球38萬公里的月球軌道上完成對接,因而無法借助衛(wèi)星導(dǎo)航的幫助。
待返回器“吞入”樣品、關(guān)上蓋子,上升器的任務(wù)也已完成,并迅速分離出來。軌道器和返回器組合體,則在預(yù)定時機(jī)加速進(jìn)入月地轉(zhuǎn)移軌道,重返地球懷抱。
人類最早上月球挖土的, 即為1 9 6 9年聲名遠(yuǎn)揚的“阿波羅1 1號”。當(dāng)時,宇航員阿姆斯特朗在月球上留下腳印的那一趟月球之旅,也為美國帶回了21.6千克的月球樣本。
蘇聯(lián)也不甘落后,雖然為登月項目配套的N-1巨型火箭在20世紀(jì)6 0年代末相繼發(fā)射失敗,但其在1 9 70年使用無人航天器“月球16號”,帶回了101克的月球樣品。
美、蘇兩國采回的月球樣品,使人類第一次真正接觸到有明確產(chǎn)地的月球物質(zhì),最終確定了月球一部分區(qū)域的絕對年齡,以此建立起了對月球45億年演化歷史的認(rèn)知。但在這其中,亦有大量空白和盲區(qū)。因為兩國采回來的樣品,大多來自月球正面中低緯度的月海區(qū)域,形成年齡集中在32億至42億年前。而這次,“嫦娥五號”計劃登陸的是月球正面風(fēng)暴洋北部的呂姆克山,它被非常年輕的月海玄武巖包圍。相對來說,其表面沒有隕石坑,因此,“嫦娥五號”很可能采集到形成于10億~20億年前的年輕樣品,從而填補(bǔ)目前月球樣本的空白時間段,幫助構(gòu)建更加全面的月球演化史。
月球樣本如此珍貴,當(dāng)人們千辛萬苦帶回地球以后,各國又是如何處置的呢?20世紀(jì)70年代,美國宇航員運回的近382千克樣品,全歸美國所有。382千克的樣品中,很少量的月球碎片,被作為禮物送給世界上135個國家的領(lǐng)導(dǎo)人和美國50個州的掌權(quán)人。中國恰好是其中獲贈的一方。1978年中美即將正式建交之際,美國總統(tǒng)國家安全事務(wù)助理布熱津斯基訪華,向中國贈送了1克月巖。這1克月巖后來被分為兩半,一半收藏在北京天文館,一半被用來做科學(xué)研究。
有趣的是,月球樣本還會流進(jìn)市場,進(jìn)行公開拍賣。2018年,蘇聯(lián)的“月球16號”在1970年帶回的第一批樣本——一塊月球玄武巖和兩塊月球土壤,就以85.5萬美元的價格被成功拍賣。
//摘自《看世界》2020年第25期,本刊有刪節(jié),我們的太空微信公眾號/圖