文 沈羨云
嫦娥五號(hào)探測(cè)器,是由中國(guó)空間技術(shù)研究院(中國(guó)航天科技集團(tuán)五院)研制的中國(guó)首個(gè)實(shí)施無(wú)人月面取樣返回的航天器。它的主要任務(wù)是在探月工程三期中實(shí)現(xiàn)月面取樣返回任務(wù)。那么,為什么要到月球上“挖土”呢?
月球的表面并非沒(méi)有土壤覆蓋的不毛之地,實(shí)際上,到處都覆蓋著厚層的巖屑和玻璃質(zhì)物質(zhì),被稱為月壤。月球上的月壤和地球上風(fēng)化剝蝕作用形成的土壤是不同的,月壤是由細(xì)至塵埃,大到砂,甚至大礫石的物質(zhì)組成的。
月海中主要為溢流玄武巖。玄武巖顏色較深,反照率很低,從地球上看月球,表現(xiàn)為月球表面的暗斑。根據(jù)月巖年齡測(cè)定結(jié)果,月球上最激烈的火山噴發(fā)發(fā)生在距今38億到31 億年前。
月壤的樣本可以幫助現(xiàn)代行星科學(xué)的發(fā)展,也可以為類地行星的地質(zhì)演化研究提供參照。對(duì)月壤的研究不僅涉及月球本身,而且還包含太陽(yáng)系空間物質(zhì)和能量的重要信息。通過(guò)對(duì)月壤的研究,我們可以了解月殼巖石圈的組成和分布情況,對(duì)研究月球乃至地月系的演化歷史具有重要意義。
氦-3 是世界公認(rèn)的高效、清潔、安全的核聚變發(fā)電燃料。據(jù)計(jì)算,100 噸氦-3 所能創(chuàng)造的能源,相當(dāng)于全世界一年消耗的能源總量。氦-3 在地球上的蘊(yùn)藏量極少,全球已知的且容易取用的只有500 千克左右,而早期探測(cè)結(jié)果表明,月球淺層的氦-3 含量多達(dá)上百萬(wàn)噸,足夠解決人類的能源之憂。實(shí)際上,隨著人類對(duì)月球認(rèn)識(shí)的加深,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)月球氦-3 的總儲(chǔ)量很可能更多。
1978 年,時(shí)任美國(guó)國(guó)家安全事務(wù)顧問(wèn)的布熱津斯基訪華時(shí),向中國(guó)贈(zèng)送了1 克月球樣品。這塊要用放大鏡才能看清楚的石頭被分成兩半,一半收藏在北京天文館,一半由中國(guó)月球探測(cè)工程首席科學(xué)家歐陽(yáng)自遠(yuǎn)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行研究??蒲腥藛T不僅能判斷出該樣本是在阿波羅17 號(hào)任務(wù)中采集的,確認(rèn)了采集地點(diǎn),甚至還能分析出石頭所在地區(qū)是否有陽(yáng)光照射。
由于月壤處于月球的最表層,具有松散、非固結(jié)、細(xì)顆粒和易于開(kāi)采的特點(diǎn),是未來(lái)月球基地建設(shè)、采礦、修路、資源提取的首選目標(biāo)。對(duì)月壤的精細(xì)研究,可提供月球資源開(kāi)發(fā)利用前景的重要信息,并為月球基地的選址提供重要的科學(xué)依據(jù)。由于地球和月球之間運(yùn)輸費(fèi)用十分昂貴,月壤資源的就地開(kāi)發(fā)利用,可以大大減少?gòu)脑虑蛏线\(yùn)到地球的運(yùn)貨量,從而降低經(jīng)費(fèi)投入。
嫦娥五號(hào)探測(cè)器的著陸點(diǎn)為月球正面西北部的呂姆克山脈,和美國(guó)當(dāng)年的登月點(diǎn)距離很遠(yuǎn),將會(huì)迎來(lái)新的發(fā)現(xiàn)。