“嫦娥五号年内升空 我们为什么要去月亮上“挖土”？”

图片来源:国家天文科学数据中心网站

为纪念人类首次登月，每年的7月20日被定为人类月日。 而且时隔半个世纪，中国也将采集月球土壤

最近，随着火星探测窗口期的临近，各国的探测项目都做好了准备。 事实上，人类对深度空的探索欲望，无论是火星还是离我们最近的天体月球都没有减弱过。

1969年7月20日20时17分43秒，阿波罗11号降落在月静海地区。 美国宇航员阿姆斯特朗在月球表面留下了深刻的印象。 这是人类第一次成功登上月球。 为了纪念这个激动人心的时刻，每年的7月20日被定为人类月日。

但是，阿波罗计划在科学行业最大的贡献不是阿姆斯特朗的足迹，而是带回了来自月球的岩石。 从1969年到1972年，美国共完成了6次载人登月，带回了约382公里的月球表面样本，取得了许多科学成果。

时隔半个世纪，中国终于也采集了月球土壤。 按照计划，我国将于年10月底发射嫦娥五号探测器，打捞、钻探两种方法，采集月球样本并带回地球。

我们为什么要在月球上挖土？ 这些样品能起到什么作用？ 今天，一起去找。

不仅会带来对月球的新认知

几十年前，随着美国、苏联相继从月球上获取样本，几千年来人们仰望、推测的月球被科学家的显微镜所吸引，其神秘面纱层层。

除了认知月球外，这些样本的研究还为科学家建立现代行星科学、认知各类行星的地质演化过程提供了参考。

史密森国立自然史博物馆地质学家埃里克·贾文写道，来自月球的岩石从根本上改变了对月球表面性质、月球起源、太阳系演化三个问题的认识。

例如，行星化学家分解了月球样本的同位素组成，发现这些岩石大多比地球岩石古老，年龄在30亿年到45亿年以上。 之后，他们制作了一个可以估算月球哪个位置年龄的模型。

中国科学院国家天文台研究员郑永春认为，月壤是月球固体岩石圈到太阳系空之间的过渡带，包含了相关地区的许多新闻。 月球的研究不仅包括月球本身，还包括太阳系空之间的物质和能量的重要新闻。 其中包括太阳系早期演化的历史记录、月岩和月球土壤宇宙线暴露和照射的历史、月球中挥发成分脱气的历史、太阳风的组成、太阳表层的成分特征、小天体和微陨石撞击月球的历史等。

据美国航空空航天局( nasa )阿波罗计划样本负责人瑞安·齐格勒介绍，几十年间，nasa收到了3000多份研究特殊月球样本的申请，有500多名科学家从10多个国家提出申请。 为了天文学、生物学、化学、工程学、材料科学、医学、地质学等不同行业的科学家进行研究，nasa向外部发行了5万多个月的样本。

1978年，美国国家安全事务顾问布热津斯基访华时，向中国赠送了1克月球样品。 这块只有用放大镜才能看到的石头分为一半，一半被北京天文馆收藏，一半由中国月球探测工程首席科学家欧阳自远带队进行研究。 我们知道那是什么，那个年龄是几岁，那包括那些，全部都知道了。 欧阳自远说，科学家不仅评估了这个样品是在阿波罗17号的任务中采集的，还确认了采集地点，甚至分析了石头所在的地区是否有阳光照射。 根据这个石头的研究，他们一共发表了40篇拷贝。

除了科学成果之外，研究月球岩石对开发月球资源也很重要。 全国空间探测技术首席科学传递专家庞诺浩介绍说，科学家发现研究月球样本的重要成果之一是含有氦-3，这使科学家非常兴奋。

氦- 3是世界公认的高效、清洁、安全的核聚变发电燃料。 根据计算，100吨氦-3可创造的能源相当于全球一年消耗的能源总量。 氦-3在地球上的储量极少，举世闻名，易得的只有500公里左右，但早期的探测结果表明，月球浅层的氦-3含量高达数百万吨，足以处理人类的能源担忧。 事实上，随着人类对月球的认识加深，科学家们发现月球氦3的总储量可能越来越多。

中国月采样不烧钱

月球样本给人类带来了重要的科学研究成果，但是在阿波罗计划中，获取样本所需的成本也是惊人的。 有人计算，美国从月球上带来的382公斤样品，消费价格相当于同等重量钻石的30倍以上。

因为阿波罗计划本来就是个烧钱的项目。 当时有一种说法是，每次发射登月用的土星5号重型火箭，都相当于烧毁一艘航空母舰。 中国航天科学工业集团第二研究院研究员杨宇光说。

庞之浩表示，土星5号重型火箭成本高达5亿美元，阿波罗登月船比等重黄金高出10倍以上。 阿波罗计划花了11年共255亿美元，为了实施该计划，美国宇航局的年度预算占美国政府总预算的4.5%左右。

而且，阿波罗计划的首要目的是把宇航员送到月球上，采集样本只是宇航员的工作之一。 庞之浩认为，宇航员开展采样任务具有很强的灵活性，可以射箭。 另外，宇航员可以进行移动式探测，特别是阿波罗15号任务搭载的月球车时速10公里左右，可以大幅增加宇航员的活动范围。 但是，载人任务不仅价格昂贵，技术多、复杂程度也大幅增加。 美国人很佩服半个世纪前能把宇航员送到月球，但杨宇光认为阿波罗工程的技术方法比较突进，设备很少冗余，从安全性的角度来看非常危险。

我国实施的嫦娥五号任务，是为围绕月球采样的首要目标而制定的无人探测任务。 庞之浩说，中国的探月工程一直是渐进的，从无人载人到载人的快速发展是科学的，价格也一直很低。 但是嫦娥五号的探测器着陆后，只能当场进行作业。

国家航天局月球探测与航天工程中心主任刘继忠介绍，嫦娥五号探测器着陆地点为月球正面西北部的吕穆克山脉。 欧阳自远介绍说，中国选择的着陆点距离阿波罗计划着陆点数千公里，将迎来新的现象、新的发现。

将成为人类太空处的哨所。

自1959年苏联发射月球1号开始人类月球探测以来，人类发射了130多枚月球探测器，通过绕圈、着陆巡逻甚至碰撞等方法探测月球。

20世纪70年代中期，美苏冷战形势逐渐缓和。 苏联退出载人登月竞赛，美国也从狂热中冷却，停止了不计成本的登月活动。 此后近20年，世界进入了探索月球意义的冷静思考阶段。

这个时期，各国普遍认识到月球探测活动具有政治、社会、技术、科学和经济等多方面的意义。 因此，人类探月活动的方向也从不惜代价为政治目的服务，转变为科学探索与经济效益相结合，最终目的是合理开发月球资源。

1994年1月25日，美国发射克莱门汀探测器，获取当时最详细的月球表面图像，发现月球表面南极可能存在大量水冰。 这次任务也宣告了世界第二次探月热潮的到来。

未来，月亮将成为人类在太空的哨所。 庞之浩说，继登月后，驻月将成为人类下一阶段的目标。 从月球上开采的水资源可以用于宇航员的生活，也可以分解为氢氧，成为航天器所需的氢氧燃料。 在月球两极的永久照明区，可以建设太阳能发电站提供资源。 在月球背面建立科学研究站，可以避开地球无线电干扰眺望星星空。 前述的氦-3，虽然一时可能无法方便廉价地送回地球，但可以在月球上建设核聚变发电站直接利用，通过无线传输将产生的电能送回地面。

届时，月球基地不仅将为人类提供资源，取得科学成果，还将前往人类深远得多的空中转站。

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