將彗星帶回地球

2006年1月15日，美國的“星塵”號飛船按計劃釋放出回收艙，裝有彗星塵埃樣本的回收艙降落地面。

找到那些得來不易的太空塵埃后，“星塵”項目的研究分析部分才剛剛開始。美國宇航局稱，將有100名專業研究人員和上千業余天文愛好者參與彗星塵埃納的分析和研究工作，而完整的分析可能耗時10年。

彗星探測一直是科學家研究了解太陽系、行星和生命起源的重要途徑。但由于技術限制，科學家直到近年來才開始拿到彗星成分的“一手資料”。1999年2月，美國發射了“星塵”號飛船。2004年1月，“星塵”號飛過“維爾特二號”彗星時，飛船上的塵埃采集器成功捕獲到彗星塵埃樣本。它們大多數都比人的發絲還細。此外，飛船在漫長的航行中有195天張開采集器，收集膘浮在太空中的塵埃。2005年7月的“深度撞擊”計劃讓美國宇航局獲得了彗星內部的圖片，而“星塵”項目是人類第一次用航天器對彗星塵埃進行取樣研究。美國宇航局曾將該項目形容為“將彗星帶回地球”。

太空塵埃在哪里

不要以為太空塵埃很神秘，不要以為只有宇航員才可能接觸太空灰塵。揮揮手，可能在你指尖的那粒灰塵就是太空塵埃；周一的課桌也蒙上了一層細細的灰塵，里面也可能點綴著來自外太空的灰塵。天文學家認為，太空塵埃的擴散能力很強，在小行星的大氣中含有恒星的塵埃。

因此，研究太空飄飛來的塵埃可以在地球上進行，每年落入我們地球大氣層中的太空塵埃達4萬噸。正在死亡或爆炸的恒星是主要的太空塵埃源，巨大塵埃云存在于銀河系很多區域。

大部分太空塵埃由硅酸鹽微粒組成，和地球上的砂子的成分差不多——由二氧化硅和少量鐵、鎳與其他金屬雜質以及硫組成。

從地球大氣中收集太空塵埃實在很辛苦，每10萬粒塵埃中才能找到6粒來自遙遠太空的塵埃，這些太空塵埃的直徑往往只有幾微米，需借助于新型電子顯微鏡進行研究。那么，這樣地球上每發生一起沙塵暴，將會有數以千萬計的太空塵埃參與了沙塵暴的活動。我們可不要小看了這些塵埃，科學家會把它們收集起來用于科學研究，甚至可以用來制造新產品和開發新能源。

開發太空塵埃

科學家為什么要研究那些微小的太空塵埃?除了可以揭示宇宙形成的奧秘之外，更重要的是我們可以對這些塵埃進行開發和利用，目前開發得比較成功的是月球塵埃。

美國科學家弗蘭德里奇發現，可用月球塵埃制造驅動機器人的太陽能電池。早在4年前，弗蘭德里奇便提出了利用月球塵埃建造發電站的構想。他們認為，今后可先向月球表面投放一些輪式機器人，由它們負責收集月表塵埃物質，之后再將這些物質清洗、熔化、制成薄板。接下來的工作就是在這些薄板中植入半導體，以便將太陽能轉換為電能。

有了大量的太陽能電池，就可以為未來的月球移民提供必要的能源。

除了可以用來制造太陽能電池外，月球塵埃中還富含新的能源。據探測，月球塵埃中富集著氦-3，其含量估計有數百萬噸。德國和美國已經準備合作開發月球塵埃。每年人類只需發射2到3艘載重10噸的宇宙飛船，即可從月球上運回大量氦-3，供全人類作為替代能源使用一年，而它的運輸費用只相當于目前核能發電的幾十分之一。

現在問題是，這樣的日子要等多久才能實現。

月球灰塵不好聞

1972年的一天，“阿波羅”號宇航員哈里森·施密特在“挑戰者”號登月艙中深吸了一口氣——居然有一股火藥的味道。他的搭檔，這次任務的指揮官吉恩·瑟南也覺得味道不對。這股怪味道到底是哪里來的呢?

他們剛剛結束了一次漫長的月球漫步，從月球靜海附近的陶拉斯—利特羅山谷返回登月艙。艙里留下滿是月塵的腳印。這些灰塵隨即飄揚在空氣中，散發出一股臭味兒。

后來，施密特感覺有點胸悶，他報怨說得了“月塵花粉熱”。但是癥狀第二天就消失了，沒有造成人身傷害。不久他返回了地球，也就把這件事情給淡忘了。

不過這件事卻沒逃過拉塞爾·克施曼的眼睛，他是美國宇航局的病理學家，正在研究礦物塵埃對人體健康的影響。如今美國宇航局正在計劃送人重返月球，并且登陸火星。兩顆星球上都布滿了塵埃——相當多的塵埃。

小心染上硅肺病

克施曼解釋說：“在某些方面，月球塵埃與地球上的二氧化硅粉塵相似，而后者會導致一種嚴重的疾病——硅肺病。”這種病是世界各國礦工最嚴重的職業病之一。如果礦工吸入了干鉆機揚起的石英粉塵后，就非常容易得硅肺病。

當然這并不意味著宇航員們就一定會得硅肺病，但畢竟我們對月球和火星的地質情況還不是非常了解。

石英本身并不具有化學毒性，就是把它吃下去也不會生病。但是，當石英被研磨成10微米大小的塵埃顆粒(人類頭發的直徑為50微米以上)并被吸入肺部時，它們會附著在肺泡囊和肺氣管中，那里是氧氣和二氧化碳相互交換的地方。在那里，肺部無法通過黏液和咳嗽將這些灰塵清除。最后患者就像是被緩慢地窒息而死。所以硅肺病的主要病因，不是石英，而是石英的粉塵。

月塵也非常細膩，幾次執行阿波羅探月任務的宇航員們都發現，月塵能夠附著在所有物體表面，而且幾乎不可能清除干凈：一旦被帶入登月艙，有些就很容易變成浮塵，刺激宇航員的肺部和眼睛。

火星塵埃更危險

科學家認為火星塵埃更加可怕，它們可能還具有化學毒性。一些科學家懷疑，火星上的土壤塵埃也許也是一種強氧化劑，它甚至能夠灼傷人類的皮膚以及橡膠，這些氧化劑的強度就像純堿和洗衣漂白劑一樣。

因為還沒有火星土壤樣本被帶回地球，所以還不能確定火星塵土的氧化性究竟有多強。但是有科學家堅信火星土壤的危害性很大。

此外，根據火星探路者任務取得的數據，火星土壤中也許還含有微量的有毒金屬，包括砷(砒霜)和六價鉻——出現在電影記錄片《永不妥協》中的一種致癌有毒廢料。

火星塵埃的危害在風暴期間會變得更加嚴重，這些風暴有時候會席卷整個火星。塵埃隨風飄揚，鉆進每條巖層的縫隙。如果宇航員當時在火星上，根本就無處躲藏。

除塵計劃啟動

如何在未來的太空探測過程中減輕塵埃的威脅呢？現在研究太空塵埃的“塵埃計劃”已經開始啟動。塵埃計劃將研發一種類似薄膜涂料的技術，阻止塵埃落在工具和其他表面上，還將開發一種靜電技術，用來清除太空服上的塵埃。

我們希望“塵埃計劃”首先能造福地球上的人們——把每年春季在我國北部地區爆發的沙塵暴、鋸木業和伐木場的木屑，當然還包括礦坑中的石英粉塵先清除掉。

通往星空的征程充滿著可怕的塵埃。但是科學家們堅信，這是一個能夠控制的問題。