|
此前，深圳博物館展出了一樣?xùn)|西，引起了人們的關(guān)注，不少到場參觀的人表示非常激動，大家到底去看了什么？原來，此次展出的是100克月壤，它被靜靜地陳放在“水晶樽”當(dāng)中。  月球土壤：中國國家博物館GB93484號藏品 那么，月壤到底有什么特殊？它和地球土壤有什么不同？為什么要研究月壤？科學(xué)家都從中發(fā)現(xiàn)了什么？ 實際上，隨著嫦娥五號的順利“回家”，許多人都好奇一個問題，那就是中國人，為什么一定要不惜一切代價從月球帶回2公斤土？  月球土壤（lunar soil）是指月球上所特有的土壤 “月壤”研究意味著什么？中國人一直有著“上九天攬月 ，下五洋捉鱉”的夢想，雖然咱們和西方的一些發(fā)達國家相比，起步確實太晚了，但是這并不妨礙一代又一代中國航天人不斷地逐夢。上世紀時，美國送給了咱們1g月壤，它看起來甚至沒有黃豆大，我們通過這一點兒月壤樣品開啟了探月之旅。  1978年中美建交前夕，美國送給中國1克重的月壤 到了2020年12月19日時，咱們的嫦娥五號順利“回家”，將1731克的月壤帶回了祖國。無數(shù)中國人翹首以盼，希望這些月壤樣品能夠為咱們帶來更多的驚喜。不過許多人在不了解我國的對月探索計劃時，總是會覺得，投入了大量的人力和財力，就是為了運回月球上的土，這看起來未免也太不劃算了。 所以，為什么中國人要不惜一切代價，從月球帶回這2公斤土呢？接下來就來聊聊，月壤的研究到底意味著什么，它到底能為我們帶來什么？  月球樣品實物在上海展出 首先，大家要明確一點，那就是月球土壤和地球土壤的差異還是很大的。 雖然從距離上來看，地球和月球的距離并不是特別遠，并且基本是處在同一位置接受太陽照射的。 但是地球上不僅有大氣還有磁場，而月球則處在近乎真空的環(huán)境當(dāng)中，并且作為地球的衛(wèi)星，它在這些年其實為咱們抵擋了不少撞擊，因此其土壤中有不少隕石的碎片。 所以從本質(zhì)上來說，月球的土壤不僅直接暴露在輻射之下，還在經(jīng)年累月當(dāng)中，不斷被“風(fēng)化”，變成了異常干燥和銳利的模樣。  顯微鏡下的月壤 以上這些特質(zhì)是我們必須研究月壤的原因之一，而最重要的是，我們的目標是“載人登月”甚至是在此之上建立基地。 因此月壤是咱們能夠“隔空”了解月球的最好中介，它對于中國的探月工程持續(xù)推進起著至關(guān)重要的作用。 畢竟在未來，我們會將中國宇航員送上月球，甚至在條件允許的情況下，讓他們長期駐扎在那里。 因此不論是飛行器的降落、駐扎，亦或是宇航員在探索工作中不可避免地行走，都與月壤息息相關(guān)。  嫦娥五號（Chang e 5）為中國探月工程的收官之戰(zhàn) 大家在觀察月壤的時候并不會覺得它有什么特別，除了有些干燥和地球上的沙地土壤有些相似之外，似乎也沒什么“神秘”的。而事實上，月壤由于長期暴露在太空輻射真空并且處于微重力的環(huán)境之下，其電磁特征和黏附力都發(fā)生了改變。 這種變化再加之干燥，會讓看上去平平無奇的月壤變得異常鋒利。毫不夸張地說，即使穿上里三層外三層的宇航服在月球上揚起一把沙子，都可能會造成恐怖的災(zāi)難。 要知道，這些細小的微?？啥际?strong>尖刀一般的存在。所以為了未來我國的宇航員能夠順利登月并且在這之上工作，將月壤研究透徹是咱們必須要做的事情。  通過30倍的顯微鏡更加細致地觀看月壤 其次，月壤就像是一本古老的書籍，藏著“太陽系”的秘密，為什么這么說呢？還是月球的環(huán)境有關(guān)，月壤不同于地球上的土壤，這么多年并未受到多重因素的影響，對其影響最大的就是太陽輻射。  太陽輻射波譜（地球） 所以科學(xué)家認為通過對月壤進行持續(xù)的探索，或許能夠解開遠古太陽系的謎題，畢竟幾十億年前太陽風(fēng)從月壤之上“拂過”時，曾留下了自己的“倩影”。 當(dāng)然作為地球的唯一寶貝衛(wèi)星，月球的土壤當(dāng)中應(yīng)該還藏著地球的秘密，畢竟地球的大氣在潛移默化中也影響著它。
 月球表面遍布隕石坑 可見，咱們之所以費勁兒地從月球帶回一些土，是因為月壤確實有著非凡的價值。研究它不僅有利于未來中國的探月計劃，對于解開地球及太陽系的遠古謎題也很有用。 當(dāng)然，月壤的價值還體現(xiàn)在它其中含有的大量珍貴礦物，萬星計劃產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟的副理事長劉語霏甚至直接指出，月壤是開啟地月經(jīng)濟的鑰匙。  太空風(fēng)化作用過程及不同礦物相的響應(yīng)模型 月壤的價值與研究別看月球之上沒有生物，并且常年處在太陽的“暴曬”之下，其實月球土壤當(dāng)中的礦物成分非常多，當(dāng)然大家最關(guān)注的還是月壤當(dāng)中的“氦-3”，這種元素是核聚變當(dāng)中非常重要的成分。
 月球正面與背面月壤中氦-3資源量的分布 可見，面臨地球能源枯竭的人類，對月球之上的諸多發(fā)現(xiàn)還是非常滿意的。尤其是像氦-3這種元素，在地球上實在是太稀有了，而目前可控核聚變的研究對它的需求又很大。所以為了能夠推進新能源的發(fā)展，現(xiàn)在不少國家應(yīng)該都動了前往月球去“采礦”的心思。 因此，別再認為科學(xué)家費盡心思讓嫦娥5號從月球運土的行為是在“做無用功”了。不論是月壤本身的價值，還是它對于未來的意義，都值得我們不惜一切代價取得它。 氦-3是核聚變的理想燃料 值得一提的是，大部分人對月壤的關(guān)注點一開始都有些“跑偏”。在月壤剛剛安全抵達之后，絕大多數(shù)中國人都在討論有關(guān)月壤的一種利用方式，那就是拿來“種菜”。畢竟住在月球上的嫦娥可是種了“月桂樹”的，這月壤要是真的能種菜，那豈不是神話照進現(xiàn)實了嗎？ 很遺憾的是，月壤的成分和特性確實無法拿來種菜。不過科學(xué)家認為，未來通過研究利用其他手段對月壤進行“改良”的話，它成為另外一片“沃土”也不是沒有可能的。 嫦娥四號用完全密封的容器進行實驗，棉花種子冒出了嫩芽 2020年，中國航天員科研實驗室聯(lián)合中國農(nóng)業(yè)大學(xué)就發(fā)表了關(guān)于月球土壤的實驗研究報告，經(jīng)過反復(fù)的實驗操作，得出了不錯的結(jié)果！ “月球土壤”改良試驗從月球成功運回月壤的事件，其實還是引起了許多國家的關(guān)注的，因為別看月球現(xiàn)在是屬于“全人類”的，到了能夠登陸以及開發(fā)的時候，就會出現(xiàn)“先到先得”的說法。所以中國的下一步就是要將宇航員送上月球，等待時機和技術(shù)成熟，還會建造月球基地。 月球基地構(gòu)想圖 要知道現(xiàn)在往空間站運送物資的造價都很高，那么未來，如果月球基地只依靠地面輸送物資的話，肯定是不行的。因此一直以來，科學(xué)家都在研究如何才能就地開發(fā)和利用月球土壤，使它加入極低的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)當(dāng)中。這個項目簡稱為CELSS，全稱為“受控生態(tài)生保系統(tǒng)”。 不過月壤本身因為環(huán)境的特性，顯得異常的貧瘠。其中的碳和氮都少得可憐，在這種情況下，是無法供給植物正常生長的。所以科學(xué)家希望可以通過一些方法，來改良月球土壤，提高它的肥力。 受控生態(tài)生保系統(tǒng)基本原理
月球種菜的未來還遠嗎？ 期待在未來能夠聽到關(guān)于“月壤”的更多好消息，畢竟這小小的“一抔土”當(dāng)中可是蘊藏著無數(shù)乾坤的！ |
|
|
