嫦五带回来的2000克月壤都去哪儿了?会跟哪些国家分享?

最近,嫦娥五号带着希望与祝福奔向月球“挖土”,受到了全国人民的热切关注。终于,嫦娥五号回来了!带着“土特产”——月壤回来了!北京时间12月17日1时59分,嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆,标志着中国首次月球采样返回任务圆满完成。

九天揽月,这一刻,中国航天实现了!

还记得,发射时的“5、4、3、2、1,点火!”

嫦娥五号发射成功

11月24日凌晨,嫦娥五号探测器在中国文昌航天发射场发射升空并进入地月转移轨道。

中国首次实现地外天体起飞

12月3日23时10分,嫦娥五号上升器成功将携带样品的上升器送入到预定环月轨道。

中国首次实现月球轨道交会对接

12月6日5时42分,嫦娥五号上升器成功将样品容器安全转移至返回器中。

嫦娥五号成功到达预定落点

12月8日6时59分,嫦娥五号上升器按照地面指令,成功到达预定落点。

嫦娥五号完成修正,准备返回地球

12月12日至16日,嫦娥五号轨道器和返回器组合体在完成2次月地转移入射、3次轨道修正后,返回器于12月17日与轨道器分离并重返地球。

嫦娥五号带着月壤顺利返回地球

12月17日1时59分,嫦娥五号带着月壤顺利返回地球,中国首次月球采样返回任务圆满完成。

相信有很多人都好奇,为什么要去月球上挖土?挖土怎么选址?中国可能会跟哪些国家分享?

就今天,满足你所有的好奇心!

月球上挖土是如何选址的?

嫦娥五号回家带回来珍贵的“月球土特产”,是继美苏采样后40多年来,人类再次成功获取的月球样品,选取的是全新的采样区域,将为科学家了解月球的完整历史做出贡献。

说到选址,里面的讲究还真不少。

一是嫦娥五号挖土选址在月球风暴洋的东北角,距离美苏登月采样的地点都在1000公里以上,那里有人类目前未曾找到过的月球“最年轻”的月岩、月壤,可能在距今20亿年前甚至6亿年前形成。

二是之前人类自月球带回来的样品地质年龄基本都在30亿年以上,本次获取样品帮助科学家了解更近历史时期的月球环境。

相比前面的嫦娥系列工程任务,嫦娥五号最独特的是将月球样品带回地球。

对月球返回样品的处理和保存是嫦娥五号工程需要攻关的重要科学问题。

月壤该如何保存、研究?

目前世界上仅美国、前苏联、中国成功完成了月球采样返回。

美国通过阿波罗计划的6次载人登月任务采集和返回381.69kg的月岩、月壤样品,前苏联通过3次无人登月任务采集到321g月球样品。

本次,嫦娥五号通过无人自动采集获得约2kg的月球样品,其中包括钻取样品0.5kg,月表样品1.5kg。

阿波罗17号宇航员HarrisonH. Schmitt收集月表样品(图片来源:NASA)

地球表面有氧气、水蒸气、二氧化碳等大气环境,也充满了人类活动产生的废气、尘埃颗粒,与月球环境存在巨大差异。

一旦带回来的月壤样品接触到了地球大气,可能会发生物理化学反应,从而使宝贵的月球样品受到污染,大大降低其科学研究价值。

因此,月壤样品的保存显得尤为重要。

在月样品保存和研究方面,2016年,我国在中国科学院国家天文台建成了月球样品实验室,包括杀菌和消毒实验室、密封封装装置解封和样品初步处理实验室、临时存储和永久保存实验室、科学分析与研究实验室、手套箱高纯氮气供给实验室等,将完成月球样品接收、杀菌消毒、收集、检查、分类、初步处理及存储,以及科学分析和研究等工作。表取和钻取的月球样品的处理方式也不同。

图源:吴启鹏等:《我国月球样品的处理和保存》

对于月表样品,用勺子进行人工分离,并收集子样品;对钻取样品,采用不锈钢刀片进行切割,并获取子样品;之后,对分离出的每一份子样品进行分类、制备、编号、封装于不锈钢容器内,所有操作均在手套箱高纯氮气环境下完成。

中国月球样品存储室采用中国银行储藏室标准完成建造,可保护月球样品不受自然灾害威胁。

另外,本次也选取了湖南韶山作为月球样品保存的灾备点,告慰毛主席“可上九天揽月”的夙愿。一部分月壤即将入藏国家博物馆,向公众展示,如果想看的话可以去国家博物馆。

在月球样品研究方面,主要包括初步试验和后期的精细研究。

初步试验主要测试样品的物理和化学参数,为后期的精细研究和存储作参考。

图源:吴启鹏等:《我国月球样品的处理和保存》

实验类型和手段包括:通过矿物学实验进行样品质量、密度、外貌、宏观及微观结构描述、矿物学分析等,主要采用显微成像光谱测量仪、X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜等;通过化学试验主要进行化学组成分析,可采用光学摄谱仪、质谱分析等手段;而对样品中放射性元素的分析采用非破坏性伽马射线完成。

就采样设备而言,嫦娥五号使用的月球样品分析设备的性能指标相比美国阿波罗时代的分析设备更加先进。

挖回来的土可以种菜吗?

很遗憾的是,经检测,月壤采样比较干燥,不含任何有机养分,因此并不能种菜。

但还有一个好消息值得关注。

由于太阳风的作用,月球土壤中含有氦-3,储量约有100多万吨,可以发生核聚变反应,作为发电的一种新型清洁能源,可以解决1万年以上的人类能源需求。

月球上有哪些可利用的资源?

依据已有的研究,月球上有丰富的矿藏,含有地球上全部60种以上的矿物质,其中有6种地球上还没有。

例如,月表分布最多的是月海玄武岩,富集大量的铬(Cr)、钪(Sc)、钛(Ti)等元素,并蕴含丰富的钛铁矿。

钛铁矿

可能会跟哪些国家分享月壤?

国家航天局副局长、探月工程副总指挥吴艳华介绍,嫦娥五号带回来的月球样品异常珍贵,通常有以下用途:

一是进行科学研究;

二是有一部分样品将入藏国家博物馆,进行公众科普教育;

三是可能会按照国际惯例作为国礼相送。

另外,还有一部分样品将在平等互利、和平利用、合作共赢是原则上与有关国家和世界的科学家共享。

当然,这也主要看各国的政策,在平等互利、合作共赢的基础上,中国愿意同各国相关单位科学家工程师开展真诚友好的合作。

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