年12月17日1时59分,嫦娥五号返航器携带月球样本安全降落在内蒙古四子王旗预定区域,探月工程嫦娥五号任务顺利完成。 我们为什么要花这么多力量采集月球上的土,研究月球上的土呢?
地月土壤差异很大
在记录嫦娥四号着陆过程的录像中,可以清晰地看到着陆瞬间在着陆器正下方被吹走的灰尘。 兔子2号月球车缓缓驶离着陆器,开始在月球背面的巡视探测,在月球背面刻下了第一道醒目的车辙,长达600多米,从视频和照片上看,月球表面不是坚硬的岩石,而是覆盖着松散的土壤,科学家称之为“月壤”
网上有个有趣的问题。 “当时,各国从美国收到月球土后,是如何确认月球土真的来自月球的呢? ”。 从嫦娥四号的着陆影像中,不太容易看出月壤和地球土壤的差异,但实际上研究月壤样本时,发现它们有很大的不同。
地球上的土壤众所周知,是稀疏的物质,是岩石风化形成的细小颗粒的矿物质,添加有机质和水,含有微生物等。 地球上土壤的形成,除了化学、物理作用外,最重要的特征是生物的活动。 月球土壤的形成过程中没有生物活动参与,没有有机质,极度缺水干燥。 由于构成月球土壤的矿物粉末基本上是陨石撞击破碎形成的,因此粉末粒子的锐角非常尖锐。
不仅如此,月球上没有磁场保护,太阳风注入粉尘粒子表面,将矿物中的二价铁离子还原成纳米金属铁微粒,改变其电磁特征、光谱特征(颜色)等。 此外,月球表面经常被陨石以每秒10公里以上的速度撞击,巨大的能量使月球表的部分物质熔融,形成玻璃,部分物质气化,重新凝结成为月球组成的一部分。 所以,想用地球的土壤冒充月球的土壤,几乎是不可能的。
月球探测必须研究月球土壤
月球土壤的优势给月球探测器和宇航员带来了不小的威胁。 在进行无人着陆和巡回探测时,从月球表面飘起的月尘填充在各种载荷的传感器表面、机器和机械的运动机构的间隙中,对工程的实施构成直接的安全威胁。 宇航员离开船舱进行科学考察时,全身容易粘在月球土壤的粒子上。 这些月壤粒子虽然极其微细,但像刀尖一样锐利,很可能对宇航员的安全造成严重威胁。 因此,对月球土壤的认知和研究将成为月球探测、未来月球基地的建设、月球的利用等不可缺少的基础。
不仅对月球探测工程有重要意义,而且月球土壤本身是宝贵的资源。
我国已经成功实施了月球探测“绕、落、回”三部曲,下一阶段月球探测的新趋势,从比较简单的“科学探测”向“科学与应用并重”转变,月球资源利用已经成为事前研究的重要拷贝。
我国正在论证嫦娥四期任务,计划在月球上建设“基本金”科研站。 月球资源将越来越多地应用于未来月球基地自身的建立和运行。 例如,将来可以使用3d打印技术,利用月球的土壤建设月球基地。 从月球提取太阳风注入的氢,通过与钛铁矿反应生成水和金属铁,从月球南北两极永久影区提取凝结在月球土壤中的水冰等。 这些重要的资源都丰富在月球的土壤里。 另外,钛铁矿等重要矿产资源,从月壤中选别提取是最经济可行的方案,可以避免对坚硬岩石的开采和破碎造成较大的消耗。
月球土壤中隐藏着宇宙的秘密[/s2/]
嫦娥四号在月球上展开的探测很有效果,但人们期待着能获得越来越多的月球土壤样本,在地球实验室展开详细的研究。
与地球相比,月球是完美的记录仪,留下了地球-月球地区最完整的陨石撞击历史。 相反,地球上的陨石坑大部分通过地质作用被清除,可以获得新的认知,如月球内部物质的组成、早期碰撞的历史、岩浆的喷发历史、月球的形成机制和太空风化的特征等。
我相信宇航员和科学家的脚步不会停止,会用智慧和勇气将探索的心刻在月球的土壤上,月球的土壤也会展现出越来越多的秘密。
据《科学技术日报》报道
标题:“解读:嫦五带回的月壤里有那些秘密?”
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