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了解月球土壤

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发布日期:2022-10-18
月壤,嫦娥五号,氦-3
  阳台上,开开一边浇花一边问道:“爸爸,‘嫦娥五号’探测器带回的月球土壤也能种植物么?”

  “哦,恐怕不能。”爸爸摇头说道,“月壤是月球表面覆盖的一层数米到十几米厚的沙土层,主要由氧、硅、铁、钙、铝,以及镁等元素构成,不含任何有机养分,而且非常干燥,所以是无法种植物的。”

  “既然没用,为啥要带回来呢?”心心不解地问道。

  “月壤虽然不能使种子生根发芽,但却是研究月球的重要样本。”爸爸解释道,“首先,月壤可以使我们了解月球岩石圈的组成和分布特征,它是月球固体岩石圈到太阳系空间的过渡带,直接暴露于宇宙射线和太阳风中,因此对研究太阳系空间物质和能量也有帮助。”

  “其次,月壤可以让我们更好地了解月球的历史与地月系的演化过程。”爸爸继续说道,“比如,之前科学家通过美国和前苏联带回的月球样本,得出月球上的火山活动在35亿年前达到顶峰,然后减弱并停止。而如今观测表明,某些区域可能含有10至20亿年前才形成的火山熔岩,这就说明月球上的火山活动可能停止得更晚一些。而此次‘嫦娥五号’探测器带回来的样本来自月球‘风暴洋’北部吕姆克山脉附近,该地存在大约13亿至20亿年轻的玄武岩,月壤样本年份比欧美国家带回来的更‘年轻’,将有助于拓宽对月球火山活动和演化历史的认识。”

  “听说月壤富含一种叫什么氦-3的资源?”开开问道。

  爸爸点点头,说道:“是的,月壤中含有丰富的资源。包括氦-3,钛铁矿,克里普岩等潜在资源。其中,氦-3是世界公认的高效、清洁、安全的核聚变发电燃料,月壤中含有的氦-3大概是地球含量的百万到千万倍。通过采样,我们能更好地了解此类清洁能源。”

月壤,嫦娥五号,氦-3 

  “哇,那我们这次带回了多少月球土壤?”心心期待的小眼神看向爸爸。

  “哈哈,‘嫦娥五号’探测器成功带回了1731克月球样品,3.4斤左右吧。”爸爸笑道。

  “怎么这么少呀!”心心瞬间失望,这和她想的不太一样。

  “这可是我国首次成功实现地外天体采样返回。隔着十万八千里,还是机器采集,能有这些很不容易了。”开开反驳道。

  “开开说的没错。外太空取土可不像你在沙滩拿铲子挖土那么简单。科学家采用了钻具钻取和机械臂表取两种方法在月球上取样。钻取是通过空心钻杆的取芯机构,钻到月球表面两米以下处,得到深层月壤样品。表取则是采用机械臂末端的固定铲挖型采样器,进行表层和次表层月壤采集。”爸爸介绍道,“除了采样,还要保护样品不受污染,内外分层的封装装置将钻取和表取的月壤分开保存,针对月球极高真空、高低温环境和月尘干扰,密封封装采用了橡胶圈和金属挤压相连接的方式。最后还要保证返回舱能够顺利返回地球,可见月球取土不易。”

  “希望科学家们能从这些样品中研究出很多有价值的东西,这样定居月球就不是梦啦!”心心满心期待着未来的月球之旅。

  “哈哈,是的。如果人类要定居月球就需要进一步研究月壤。前不久我国科学家最新发现‘嫦娥五号’探测器带回的矿物表层中存在大量由于太阳风作用形成的水,叫太阳风成因水,该研究证实了月表矿物是水的重要‘储库’,为月表中纬度地区水的分布提供了重要参考。”爸爸补充道。



  【知识卡】了解月球土壤

  2020年12月18日,“嫦娥五号”探测器返回舱带回了总共1731克月球样品,首次实现了我国地外天体采样成功返回。

  月壤是研究月球的重要样本,可以让我们了解月球岩石圈的组成和分布特征,了解月球的历史与地月系演化过程。因其直接暴露于宇宙射线和太阳风中,因此也同样蕴含着太阳系空间物质和能量信息。

  月壤中含有丰富的资源。包括氦-3,钛铁矿,克里普岩等潜在资源。氦-3是世界公认的高效、清洁、安全的核聚变发电燃料,月壤中含有的氦-3大概是地球含量的百万到千万倍。通过采样,我们能更好的了解此类清洁能源。

  此外,通过月壤的研究,我们或许可以将月球变得更加“宜居”,为人类定居月球打下基础。