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嫦娥五号今天挖到的土,日后用来做什么?

它采集到的月球土壤包含的信息,很可能会填补历史上对月球了解的部分空白。

文 | 王仲昀

据国家航天局消息,北京时间12月1日23时11分,嫦娥五号探测器成功着陆在月球正面西经51.8度、北纬43.1度附近的预选着陆区,解密,并传回着陆影像图。

而在落月近6小时后,12月2日4时53分,嫦娥五号着陆器和上升器组合体完成了月球钻取采样及封装。根据此前计划,解密,嫦娥五号将在48小时内,完成总计2公斤的月球采样任务

专家解读采集月球土壤的科研价值 视频来源 | 央视新闻客户端

这一采样,是中国首次实现地外天体采样。

嫦娥五号今天挖到的土,日后用来做什么?

嫦娥五号探测器动力下降过程降落相机拍摄的图像 图源 | 国家航天局

如何在月球表面“挖土”?

成功着陆在月球后,嫦娥五号探测器将开展为期约 2 天的月面工作,主要任务之一便是采集约2公斤月球样本。

嫦娥五号任务是中国目前技术难度最大、系统组成最复杂的航天任务之一。由于涉及技术尖端又复杂,加上意义重大,这次在月球“挖土”,到底怎么挖,成为一大看点。

为此,科研人员为嫦娥五号精心设计了两种“挖土”模式:钻取和表取。这主要是为了提高采样的可靠性和样品的多样性。另外,探测器随身携带了钻取采样装置、表取采样装置、表取初级封装装置和密封封装装置等“神器”,将采取深钻、浅钻,以及“铲土”“挖土”“夹土”等方式,完成最终采样。

嫦娥五号今天挖到的土,日后用来做什么?

12月1日拍摄的嫦娥五号探测器着陆画面 图源 | 新华社

上述消息显示,嫦娥五号已经于12月2日凌晨完成了钻取的采样及封装。而目前,着陆器和上升器组合体正按计划进行表取采样。国家航天局探月与航天工程中心副主任裴照宇此前透露,这次采样,初步考虑钻取0.5公斤、表取1.5公斤。

珍贵的月球土壤不仅要采集到,还要包装好,毕竟地球环境和月球环境存在差异,而有些物质一定要在非常洁净的环境下才能保持住。对此,中国探月工程首任总指挥栾恩杰表示,“在钻的时候,它(采样设备)要把钻取的芯、岩芯的部分要装到一个包裹,这个包裹是一个长的,所以像个香肠一样。”

嫦娥五号今天挖到的土,日后用来做什么?

另外还有一个问题,为什么这次采样的重量设定在2公斤?事实上,在地外天体上采样,从来都不是一件轻松的工作。我国通过嫦娥一号到嫦娥四号多次任务的技术积累,希望在嫦娥五号月球采样任务中能够达到公斤级的目标。而为了保证任务的成功,并结合火箭运载能力,最终认定:采样2公斤是一个较为合理的结果。

裴照宇此前说,“我们以两公斤作为输入去设计探测器,这个探测器就达到了8.2吨。如果我们要增加样品的量,整个探测器很多指标都会增长,就会超过火箭的运载能力。”

月球挖来的土,有什么用?

除了在月球“挖土”的技术值得关注,很多人还好奇:采样带回这些月球土,能有什么用?

本次嫦娥五号降落的风暴洋,是月球最大的月海,南北约2500千米,面积约为400万平方千米。风暴洋面向地球的一面是西侧,是一片广阔的灰色平原,四周有小型的月海。

月海是指月球表面上比较低洼的平原,用肉眼遥望月球时会有部分黑暗色板块,这部分大面积的阴暗区就被称作月海。虽被称作月海,但实际上并没有水。

月海是月球表面上主要的地理单元,总面积约占全月球表面的25%。迄今已知的月海共22个,绝大多数月海分布在面向地球的月球正面。

嫦娥五号今天挖到的土,日后用来做什么?

嫦娥五号之所以选择在这片风暴洋北部的吕姆克山脉着陆和采样,自然有特殊的缘由。

中国科学院院士、中国探月工程首任首席科学家欧阳自远曾表示,中国此次选择的着陆点距离美国阿波罗计划着陆点有上千公里距离,将会迎来新的现象、新的发现。

全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩说,月球正面风暴洋相对较年轻,富集铀、钍、钾等放射性元素,存在大约13亿至20亿年前的玄武岩,获得这些年轻玄武岩的同位素年龄,将有助于推进对月球火山活动和演化历史的认识。它可以填补科学家对月球火山活动研究的一个重要空白。

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