嫦娥五號：從月球挖2公斤土回來(lái)！

如果“嫦娥五號”能成功完成任務(wù)，中國將成為繼美國、蘇聯(lián)之后，第三個(gè)從月球運送樣本返回地球的國家。

今天凌晨4時(shí)30分，海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)，“長(cháng)征五號”運載火箭搭載著(zhù)探月工程“嫦娥五號”探測器奔向了月球。

這次“嫦娥五號”肩負著(zhù)最重要的一項任務(wù)——從月球采集約2公斤的樣本帶回地球。

如果“嫦娥五號”能成功完成任務(wù)，中國將成為繼美國、蘇聯(lián)之后，第三個(gè)從月球運送樣本返回地球的國家。

月巖標本——認知月球的來(lái)源

1976年，當蘇聯(lián)的“月球24號”無(wú)人探測器帶著(zhù)170.1克的月巖標本向月球揮手告別，此后44年間，人類(lèi)再也未能獲得新的月巖樣本。

目前，人類(lèi)已知的月巖標本的來(lái)源有三個(gè)：

1、外太空墜落到地表的隕石，這些隕石可能包含月球土壤及巖石；

2、蘇聯(lián)曾進(jìn)行3次“月球號”無(wú)人探測任務(wù)，總計帶回326克的月巖標本。

3、美國曾進(jìn)行6次"阿波羅"任務(wù)，在月球表面總共采集了2415塊標本，總計381.7千克。這些標本由多種不同的工具采集，包括錘、鏟、鉗以及鉆探等，這也是目前最具有研究?jì)r(jià)值的月巖標本。

通過(guò)月巖樣品，研究人員可以在實(shí)驗室里進(jìn)行放射性定年分析，確定樣品所在位置的歷史年齡，繼而推算出月球的演化歷程，為未來(lái)月球基地的建設打下基礎。這些都是月球探測器上的儀器無(wú)法直接測量得到的。

研究表明，這些樣品大多來(lái)自月球正面中低緯度的月海區域，形成年齡集中在32-46億年前。在這個(gè)范圍之外的月球歷史事件所對應的時(shí)間，全部是以此為基礎，參考其他觀(guān)測結果（主要是撞擊坑統計）推演得來(lái)的。

這樣我們就建立起月球大約46億年的演化歷史，而地球以外的整個(gè)內太陽(yáng)系所有行星的地質(zhì)演化歷史，都可以通過(guò)月球樣本的基礎來(lái)建立。

但由于月巖標本的來(lái)源僅存在于有限的區域內，這些巖石能提供的信息非常有限。

想要獲取更多的信息，唯一方法就是重返月球，去采集更多來(lái)自不同地質(zhì)背景、形成于不同歷史時(shí)期的月球樣品。一旦對取回的樣本進(jìn)行評估并確定了年代，我們就可以返回去校準其他天體的年齡，這可能會(huì )改變我們過(guò)去幾十年來(lái)對所有行星的看法。

這正是嫦娥五號的最重要的意義所在。

“嫦娥五號”——發(fā)現更多未知

這一次嫦娥五號的著(zhù)陸地點(diǎn)被定為蒙斯·呂姆克山（Mons Rümker），這是一座孤立的火山，高出平原大約1300米，周?chē)h(huán)繞著(zhù)20多個(gè)圓形的熔巖穹丘，位于月球正面的西北方，南部為風(fēng)暴洋，是一個(gè)相對年輕的區域，至今不到20億年。從已有的資料可知，這一帶分布著(zhù)月表最年輕的玄武巖。

在完成著(zhù)陸后，嫦娥五號將研究并解決許多問(wèn)題：

1、呂姆克山區域的真實(shí)巖石年齡？

雖然這里與“阿波羅號”以及“月球號”同屬月海區域內，但距離甚遠?！犊茖W(xué)》雜志報道稱(chēng)，此處可能在大約13億年前發(fā)生過(guò)火山噴發(fā)，晚于絕大多數月海玄武巖的噴發(fā)。但這些信息都來(lái)自較大誤差撞的擊坑統計定年模型，以往采集到的月巖標本并不能提供準確的巖石年齡。這次采樣返回，將校正該區域巖石年齡誤差，并完善撞擊坑統計定年的模型。

2、風(fēng)暴洋克里普巖的具體形成過(guò)程是怎樣的？

呂姆克山南部是風(fēng)暴洋，這里富含克里普巖?？死锲諑r是月球表面一系列以富集鉀、稀土元素、磷為特征的巖石，但是過(guò)去美國和蘇聯(lián)帶回的月球巖石、月壤標本中并沒(méi)有直接發(fā)現完整的塊狀克里普巖。這一次采樣將有一定概率發(fā)現保存完好的克里普巖。

3、月巖、月壤中是否還存在未知的礦物組合？

人類(lèi)對月球表面成分的認識，一直局限于已有的隕石和標本。此次采樣或許能發(fā)現過(guò)去未曾在月球巖石中發(fā)現的礦物。

而從以往的分析來(lái)看，月球上鈦鐵礦、氦-3、稀土資源極其豐富。如果這次采樣能進(jìn)行有效分析，可能會(huì )為未來(lái)的月球科研基地建設提供技術(shù)方案。

4、月球正面真的存在水資源嗎？

在人類(lèi)的認知里，月球表面十分干燥，水資源成了約束月球基地建設，是資源開(kāi)發(fā)的一個(gè)瓶頸。以往研究認為月球上的水主要賦存于極區的永久陰影區。但是，近些年最新的研究發(fā)現，月球非極區向陽(yáng)面也存在微量的水分子。那么這些水分子是從何而來(lái)？哪里可能會(huì )存在水資源？這次采樣任務(wù)或許能有全新發(fā)現。

為載人登月鋪路

作為探月計劃的收官之旅，“嫦娥五號”探測器將走完探月工程“三步走”戰略的最后一步，這也是未來(lái)載人登月計劃的第一步。

除了完成科研任務(wù)以外，嫦娥五號將在技術(shù)上為載人登月計劃鋪墊道路。

第一是要解決月球軌道上的對接問(wèn)題，這需要大量人造衛星提供導航、測距和定位，難度可想而知；其次要解決返回地球的問(wèn)題，不同于以往載人飛船計劃，由于地月距離遙遠，飛船必須加速到第二宇宙速度才能進(jìn)入大氣層，如何解決因摩擦導致溫度過(guò)高的問(wèn)題，也需要嫦娥五號進(jìn)行測試驗證。

當然在未來(lái)，要實(shí)現載人登月，我們還需要突破兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)：具有超大運載能力的火箭以及強大變軌能力的登月飛船。

在“嫦娥五號”之后，我們還規劃了四期探月任務(wù)，每一步都是在為下一步做準備，每一步都十分謹慎。

進(jìn)入了新世紀，我們再次將目光看向了浩瀚太空，現在已經(jīng)有實(shí)力去探索宇宙，而奔月這個(gè)自古以來(lái)的目標，也將在不久的將來(lái)實(shí)現了。

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