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“嫦五”奔月倒计时,中国为何(要)去月球“挖土”?

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  随着(时)间(进)(入)11月下旬,(我)国即将(择)机发射本(国)(首)颗能返回地球的落月探(测)器——“嫦娥五(号)”。中国国(家)航(天)局指(出),借(助)“嫦娥五号”,我国即将实现(嫦)娥工程无人探月部分的最后一个阶(段)——采(样)返回。届时,“(嫦)五”将自(主)完成月壤(采)集,将(月)(球)样品带回(地)(球)。

  目前,“嫦(娥)(五)号”(探)(测)器已进(入)(发)射准备阶段,(该)探测器(全)重8.2(吨),由(轨)(道)(器)、(返)回器、着陆(器)、上升(器)四个部分(组)(成),(将)由我国(目)前(推)力最大的“长征(五)号”运载火(箭)从海南文(昌)(航)天发射场(发)(射)。

  据悉,两者已完成技术(区)总装(测)(试)(工)作,并(已)于11(月)17日垂直转运至发射区。(后)续,在完(成)火(箭)(功)(能)检查和联合测试(等)工作(并)确认最终状态后,(火)(箭)将加注推进剂,按程(序)(实)施发射。

  (月)壤资源丰富

  回溯中(国)探月工程(亦(称)(嫦)娥工程)的历程,(其)整(体)可分为无人探月(“(探)”)、(载)人登月(“登”)、(长)久驻月(“驻”)三大步骤。(其)中,探月计划又分为“绕”、“落”、“回”三个阶段。

  最后一步“(回)”便是即将开始的月球采样返回,这(便)(是)此(次)“嫦五”的任务,(其)中光是(如)何在(月)球表面自动采样(一)步便极具(挑)战性。(美)(国)的阿波罗计划(是)通过(载)(人)(登)月(的)方式,从月(球)表(面)人工采样(带)回地(球),(而)此次(中)国则是要实现在月球(表)(面)由无(人)探测器通过(铲)(取)、(钻)(取)(两)种(方)(式),自主完成月壤采集。届时,(中)国也将成为(继)美(国)与俄罗斯之后,第三(个)实现月球(采)样返(回)的国家。

  人类(对)月(球)“(挖)土”的(执)(著)始于20(世)纪60年代(末)(至)70年代初。(美)国阿(波)罗计划(先)后于月球表面采集了2315块样本,带回(了)总(计)(约)380千克(的)月岩与月壤。苏联则通(过)月球计(划)16、20和24号(任)(务),总共(携)返约324克的月(岩)与月壤。这(些)样(本)对(人)类对月球(地)质演化的(破)译起到了十分(宝)贵的作用,(在)此后(产)生了大(量)(的)科研成果。我国此次将(从)(月)球上采(集)重达2千克的月壤或月岩样(品)。

  英国广播(公)司(BBC)此(前)报道称,月壤中存在大量对于地球来说十分(宝)(贵)的矿产资源,如稀土以及氦-3,其中锆等稀土则是作为高科技产品必不可少(的)材料,(而)氦-3是未(来)(清)洁、高效核能源的关键。航天技术(著)(名)学(者)黄志澄向(澎)(湃)(新)闻(www.thepaper.cn)(指)出,在(核)聚变反应(中),氢的三(种)同位素与氦-3聚变(释)(放)出的(能)量是所有核聚变反应(中)最大的,因此氦-3是核(聚)(变)最(理)想的燃料,“倘若我们此次成功完成采(样)(返)回,(我)国就可(对)月壤内的氦-3含(量)(有)一(个)明确的概念,也可就此作出是否要进一(步)开发的决(定)。”

  与此同时,对月壤的研究还可以(为)人(类)未来在其他太空(领)域(的)探索(打)(下)(基)础。美国航天局肯尼迪航天中(心)曾(于)2019(年)8月表(示),研究团队计划(启)动研发一种(可)将月壤熔化(并)转(变)为氧气的设备,为未来的(月)球(和)火星探索提供可持(续)的(资)源(支)持。美国航天(局)局长(吉)姆·布里登斯廷2020年9(月)10(日)在宣布将向私营公司收购来(自)月(球)(的)尘土、岩(石)(等)资源时(便)坦言道:“太(空)资源是安全和可(持)续(月)球(探)(索)(的)(关)(键)”。

  据英国《卫报》(此)前消息,根(据)(美)国太空总署的(收)(购)价格,50克至500克月球采样大约在1.5万至2.5万美元(约合(人)民币9.85万元至16.42(万)元)。

  “假(使)(我)(国)将来(要)在月(球)建立临时科学(站),或者是建立定居点,那么届时我们也需要对月球(上)的资(源)(进)行(普)查。若是现在就(对)其进(行)研究,(未)来或(许)便可在(开)发月(球)(的)(过)(程)中就地取材——直接(在)(月)(球)上(开)采资源并加以利用。”黄志(澄)(说)道。

  “(挖)土”助力研(究)月球历(史)

  此外,(由)于月球没有(大)气(和)板(块)运(动),太阳粒子(活)动为便会在月壤中留下证据。通(过)对月壤(组)(分)的分析,(科)学家(就)(可)以了解各(时)期太(阳)(活)动的变化,如2019年6月,美国航天(局)的(研)(究)(人)员就曾通过对月壤(与)地球(土)壤的(对)比研究探索太阳历史,并依此就地(球)生(命)的演(化)过程提出假说。

  此次“嫦五”(出)征的预(选)着陆地(区)也很(有)(特)色,具(有)较高的研(究)价值,其预(计)着(陆)(地)为(月)球(正)(面)风暴(洋)西北(部)吕姆克山(脉)附(近)的月海平原,(是)(一)个(与)(以)往美国阿(波)罗计(划)和苏(联)“月(球)”号任(务)采(集)月壤时完全不同的新地(点),(此)前从未(有)其他国家的探测器到访(过)。风暴洋(相)对较年轻,富(集)(铀)、钍、钾(等)放射性(元)素,(该)(地)存在大约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,将有助于推进对月(球)火(山)活动和演化历史(的)认识。

  世界权(威)(学)(术)期(刊)《自然》11(月)5日(也)(曾)(刊)文指出,“嫦娥五(号)”的此次采样工作可(以)填(补)科学家对月球(火)山活动研究的一个重要(空)白。(此)(前)对美苏(获)取月壤样(品)的(研)究表明,月球上的火山活动(在)35亿年(前)(达)(到)(顶)峰,然后减弱并(停)止。

  不过,对月球(表)面的(观)测发现,某些区域可能含有(最)近10至20亿年(前)才形(成)的火山(熔)(岩),这与嫦娥五号(此)(次)着陆的风暴洋的年龄相(仿)。假使(嫦)娥五号采(回)的样本可以(证)实这(段)时间月(球)仍在活动,(那)么这将改写月球的历(史)。

  (多)(位)(航)天专家指出,(此)次任(务)将有望实(现)中(国)航天史上的四个首次,即:(首)次在月球表(面)自动采样,(首)次(从)(月)面(起)飞,首次在38万(公)(里)外的月球轨(道)进(行)(无)人交会对接,首次带月(壤)以接近第二宇宙速度返回地球。

  “(此)次(任)(务)最(大)的难(点)(就)是采(样)返(回)。”黄志澄告诉澎湃新(闻)(www.thepaper.cn),“之前美国阿波罗(计)划都是(有)人(在)(月)球表面开展(采)(样)(工)(作)的,在有人(现)(场)操(控)(的)情况下(搞)(采)(样)(返)回的(困)难(相)对无人要小。鉴于(此)次任务没有载(人),所以我(们)既要准(确)地(定)(位),又要提前设置(好)无人(交)会对接等关(键)步(骤)(的)时间点,这要求我们每项技术都(要)(完)(整)(过)关。此(外),由(于)航天器将以第(二)(宇)宙(速)(度)返回地球,故(在)(此)(过)程中航天器的防(热)技术也将经(受)考验。”

  “正(因)(如)此,我(们)因对此次‘嫦五’(任)务给予充分的期待,因其(若)获得成(功),那么将成为(中)(国)(走)向航天强国(的)重要标志。”黄志澄向(澎)湃(新)闻(表)(示)。

  澎湃(新)闻(记)者 胡甄卿 实习生 李(依)(农)

  (实习生金(世)元对本文亦(有)(贡)献)

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