嫦娥五號：到月球去“挖土”

沈羨云

嫦娥五號探測器，是由中國空間技術(shù)研究院（中國航天科技集團(tuán)五院）研制的中國首個(gè)實(shí)施無人月面取樣返回的航天器。它的主要任務(wù)是在探月工程三期中實(shí)現(xiàn)月面取樣返回任務(wù)。那么，為什么要到月球上“挖土”呢？

揭開月球的神秘面紗

月球的表面并非沒有土壤覆蓋的不毛之地，實(shí)際上，到處都覆蓋著厚層的巖屑和玻璃質(zhì)物質(zhì)，被稱為月壤。月球上的月壤和地球上風(fēng)化剝蝕作用形成的土壤是不同的，月壤是由細(xì)至塵埃，大到砂，甚至大礫石的物質(zhì)組成的。

月海中主要為溢流玄武巖。玄武巖顏色較深，反照率很低，從地球上看月球，表現(xiàn)為月球表面的暗斑。根據(jù)月巖年齡測定結(jié)果，月球上最激烈的火山噴發(fā)發(fā)生在距今38億到31億年前。

確立了現(xiàn)代行星科學(xué)

月壤的樣本可以幫助現(xiàn)代行星科學(xué)的發(fā)展，也可以為類地行星的地質(zhì)演化研究提供參照。對月壤的研究不僅涉及月球本身，而且還包含太陽系空間物質(zhì)和能量的重要信息。通過對月壤的研究，我們可以了解月殼巖石圈的組成和分布情況，對研究月球乃至地月系的演化歷史具有重要意義。

開發(fā)月球資源

氦-3是世界公認(rèn)的高效、清潔、安全的核聚變發(fā)電燃料。據(jù)計(jì)算，100噸氦-3所能創(chuàng)造的能源，相當(dāng)于全世界一年消耗的能源總量。氦-3在地球上的蘊(yùn)藏量極少，全球已知的且容易取用的只有500千克左右，而早期探測結(jié)果表明，月球淺層的氦-3含量多達(dá)上百萬噸，足夠解決人類的能源之憂。實(shí)際上，隨著人類對月球認(rèn)識的加深，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)月球氦-3的總儲量很可能更多。

提供大量科研成果

1978年，時(shí)任美國國家安全事務(wù)顧問的布熱津斯基訪華時(shí)，向中國贈送了1克月球樣品。這塊要用放大鏡才能看清楚的石頭被分成兩半，一半收藏在北京天文館，一半由中國月球探測工程首席科學(xué)家歐陽自遠(yuǎn)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行研究。科研人員不僅能判斷出該樣本是在阿波羅17號任務(wù)中采集的，確認(rèn)了采集地點(diǎn)，甚至還能分析出石頭所在地區(qū)是否有陽光照射。

為月球基地建設(shè)提供信息

由于月壤處于月球的最表層，具有松散、非固結(jié)、細(xì)顆粒和易于開采的特點(diǎn)，是未來月球基地建設(shè)、采礦、修路、資源提取的首選目標(biāo)。對月壤的精細(xì)研究，可提供月球資源開發(fā)利用前景的重要信息，并為月球基地的選址提供重要的科學(xué)依據(jù)。由于地球和月球之間運(yùn)輸費(fèi)用十分昂貴，月壤資源的就地開發(fā)利用，可以大大減少從月球上運(yùn)到地球的運(yùn)貨量，從而降低經(jīng)費(fèi)投入。

嫦娥五號探測器的著陸點(diǎn)為月球正面西北部的呂姆克山脈，和美國當(dāng)年的登月點(diǎn)距離很遠(yuǎn)，將會迎來新的發(fā)現(xiàn)。

（本文節(jié)選自《百科知識》2020年第19期，有刪改）