牧瀨
雖然都被大眾稱為土壤,但月球的土壤(簡(jiǎn)稱“月壤”)與地球的截然不同。由于沒(méi)有水、大氣和生物活動(dòng),經(jīng)過(guò)隕石、太陽(yáng)風(fēng)和宇宙射線的洗禮,晝夜溫差導(dǎo)致的反復(fù)熱脹冷縮,月球表面的巖石破碎、風(fēng)化、混合,成為細(xì)膩又干燥的月壤。
在嫦娥五號(hào)之前,美國(guó)、蘇聯(lián)已展開過(guò)數(shù)次探月任務(wù),帶回月球土壤、巖石樣本共計(jì)約382千克。如今,中國(guó)接過(guò)了前人的接力棒,在時(shí)隔近半個(gè)世紀(jì)后繼續(xù)人類的月球“挖土”之旅。

嫦娥五號(hào)降落在月球表面,采集月壤樣本。(模擬圖)
從前的樣本為人類換來(lái)了大量的科學(xué)成果,而嫦娥五號(hào)的著陸點(diǎn)距離美國(guó)、蘇聯(lián)的著陸點(diǎn)有上千千米之遠(yuǎn),采集到的樣本可能與從前的樣本有不同的性質(zhì),將會(huì)帶來(lái)新的發(fā)現(xiàn)。

1978年,美國(guó)一位官員向中國(guó)贈(zèng)送了1克月球巖石樣品。它只有1克,科研人員卻如獲至寶。它被一分為二,一半收藏在北京天文館,一半由探月工程首席科學(xué)家歐陽(yáng)自遠(yuǎn)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行研究,取得了大量成果,發(fā)表了共40篇科研文章。如果嫦娥五號(hào)順利返回,科學(xué)家們將會(huì)有更多、更精彩的發(fā)現(xiàn)。

月球多少歲了?它由什么構(gòu)成?它是數(shù)十億年前從地球上分離出去的,還是來(lái)自宇宙的其他地方?科學(xué)家們對(duì)這些問(wèn)題已有了許多探索,但要確定答案,還要在月球自己身上找證據(jù)。例如,科學(xué)家分析了阿波羅計(jì)劃中樣本的化學(xué)元素,發(fā)現(xiàn)這些樣本大多比地球巖石更古老,隨后建立了一套模型,用以估算其他樣本的年齡。
因此,某種程度上,月壤是月球、地球和太陽(yáng)系歷史的忠實(shí)記錄者,可以讓人們進(jìn)一步探索月球起源、太陽(yáng)系演化等問(wèn)題。
地球土壤含有巖石碎屑、有機(jī)物、水和微生物等成分;而月壤含有鐵、金、銀、鉛、鋅、銅、銻(tī)、錸(lái)等礦物顆粒,卻沒(méi)有有機(jī)物等能夠維持生存的營(yíng)養(yǎng)成分,所以植物是無(wú)法在月壤中生存的。
盡管月壤不能用來(lái)栽種植物,但它很可能含有氦-3,這是一種高效、清潔、安全的核聚變發(fā)電燃料。據(jù)估算,100噸氦-3產(chǎn)生的能源可供全世界使用一年,但其在地球上的儲(chǔ)量極少。而以往的探測(cè)結(jié)果表明,月球淺層的氦-3含量達(dá)到上百萬(wàn)噸。
因此,科學(xué)家們期待著從嫦娥五號(hào)帶來(lái)的新樣本中再次發(fā)現(xiàn)氦-3。人類能源危機(jī)的出路或許不在地球上,而需要我們朝月球進(jìn)發(fā)。