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          旭隆-探索世界新奇事
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          神秘的月壤長啥樣?記者揭秘

          2021-08-26 16:19:17旭隆

          2020年12月,嫦娥五號返回器攜帶約1731克月球樣品安全返回,這是人類時隔40多年后再次成功采集到月壤。這些來之不易的珍貴月壤如何使用,一直備受關注。今年7月12日,第一批月球科研樣品發放,來自13所科研機構的31份樣品借用申請獲得通過。目前,第二批月球科研樣品的申請正在進行中,月壤的科研樣品是什么樣子?哪些機構能夠通過申請?讓我們來一探究竟。

          嫦娥五號帶回的月壤由探月工程地面應用系統的承擔單位——中科院國家天文臺,負責保管。第二批月球科研樣品仍將采取開放式申請的模式進行發放。公眾可通過訪問中國探月與深空探測網,進入月球與深空探測科學數據與樣品發布系統,獲取有關信息,進行科研樣品申請。

          神秘的月壤長啥樣?記者揭秘

          探月工程三期副總設計師地面應用系統總師 李春來:能夠申請來做深入研究的樣品至少是三種,一種樣品是原始的,就是沒有經過任何處理的月球的粉末樣品,還有一種是我們已經挑選了里面的一些粗的顆粒,也是一些玄武巖的顆粒物質。另外一種就是我們已經把樣品制好了,把它已經放在樹脂里面固好了,然后把它磨出來一個平面,我們叫光片。

          光片就是一面被磨平并拋光過的巖石標本,便于進行電子顯微鏡觀察和電子探針研究,這種樣品可以減少實驗對月壤的損耗,從而能夠讓更多的機構和個人參與研究。

          神秘的月壤長啥樣?記者揭秘

          探月工程三期副總設計師地面應用系統總師 李春來:樣品的申請是對國內科學家和國內的研究單位公開的,要進行全面的評審和考核,申請樣品的單位和個人有沒有這個水平,有沒有設備去做這個研究,最后根據大家的評估,才會把這個樣品交給你去做研究,這個過程還是比較嚴格、比較科學的。

          據了解,第二批月球樣品申請將于9月15日結束。

          嫦娥五號帶回的月球樣品,有著極高的科研價值。這些樣品到底長啥樣,它存放在什么地方?在獲得許可之后,總臺央視記者獨家進入了嫦娥五號月球樣品的存放地,一起來看看這些珍貴的地外土壤。

          實驗室需三人通過鑰匙、密碼和虹膜識別才能打開。

          在中科院國家天文臺,保存月球樣品的實驗室被多項安全措施保護。打開實驗室大門,需要三人同時在場,通過鑰匙、密碼和虹膜識別才可以打開。

          月球樣品按不同獲取方式進行編號

          進入實驗室,嫦娥五號帶回的月球樣品按照不同的獲取方式進行了編號,封存在玻璃瓶內,直觀看上去月壤呈黑色。經過允許,科研人員讓記者近距離接觸了實驗箱里的月壤樣品。

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          總臺央視記者 李寧:大家看到我手伸入實驗箱比較困難,那是因為我們整個實驗箱是充滿了氮氣。氮氣是一種惰性氣體,這樣就保證它和月壤接觸不會發生化學反應,同時也保證了實驗環境的密閉狀態。

          這個月壤樣品可以看到一個代碼:CE5C1000。前面的CE5就代表嫦娥五號,C是代表它的取樣方式,我們知道在嫦娥五號取樣過程中,是有兩種方式的。一種是鏟取,也就是通過小鏟子來取表面的樣品。還有一種是鉆取,去取月球更深層次的樣品。C就代表它是鏟取,后面數字就代表它的編碼。

          在這個鏟取樣品的下方就是鉆取樣品,可以看到上面有一個數字是第6段,當時我們在做鉆取的時候一共是分成了11段,這一部分就是第6段取出的鉆取樣品,這是第11段,是鉆取的最淺的一段,這個數字編排是倒著的,從淺往深依次是11、10、9直到1。

          神秘的月壤長啥樣?記者揭秘

          在存放月球樣品的實驗室,不同的種類可以提供給不同研究方向的實驗使用,將月壤損耗降到最低。

          探月工程三期副總設計師地面應用系統總師 李春來:初始就10個瓶子,從10個瓶子里面還要分出很多樣品來,每一個樣品都編個號,現在顆粒有1000多個?,F在可以供大家申請的樣品有將近30個,包括顆粒、粉末、光片。

          李春來介紹,不同于地球表面的土壤,受到多種因素的影響,月壤的顆粒都相對較小,目前,嫦娥五號采集的樣品,平均粒徑大概只有10微米。

          顯微鏡下月壤顆粒呈彩色

          乍看之下,這些珍貴的月壤和地球上的土沒有多大區別。然而,事實果真是如此么?這些看起來并不起眼的月壤究竟是什么樣子?

          總臺央視記者 李寧:這個就是用來展示的月壤樣品,直觀地看,它就是黑乎乎的一片。但是,如果我們把它放到一個高倍顯微鏡下,就會看到一個五彩斑斕的世界。

          神秘的月壤長啥樣?記者揭秘

          探月工程三期副總設計師地面應用系統總師 李春來:我們挑選了一些比較大的月球顆粒,一毫米以上的大顆粒我們挑選出來的時候,它的表面會沾滿了細的月塵,這塵埃我們用酒精把它清洗下來,洗下來的塵埃,我們就作為收集樣品,可以拿來做一些展示。在顯微鏡下放大了10倍以后,我們可以看到一些顆粒的本身就不是這個黑色的了,不同的礦物就會顯示出不同的顏色,比如說黃綠色的,一般來講是橄欖石,白色的一般是硅酸鐵鎂礦物。

          李春來說,通過這些發現,就可以初步判斷,月球上曾經也有過像火山噴發的情況。

          神秘的月壤長啥樣?記者揭秘

          探月工程三期副總設計師地面應用系統總師 李春來:我們的玄武巖就是火山噴發形成的,我們的月海的巖石都是火山噴發產生的,就跟我們地球上的火山巖是一樣的成因。

          通過對月壤中元素含量的研究,可以對未來月球的開發與利用提供科學依據。

          研究月球了解地球的過去與將來

          月球距離地球有38萬公里,我們的科研工作者歷盡辛苦把月球的土取回來,究竟有什么用?他們又會進行怎樣的研究呢?

          關于月球形成的原因有很多種學說,很多科學家認為月球是45億年前宇宙中發生的一次大碰撞而形成的。這種學說認為,在地球形成的早期,曾經有一顆星球撞擊了地球,將地球的一部分撞了出去,相當多的碎石開始圍繞地球運行,逐漸形成了現在的月球。

          神秘的月壤長啥樣?記者揭秘

          中國科學院地質與地球物理研究所 李獻華院士:太陽系剛形成的時候是沒有月球的,但是有原始地球。一個跟火星大小的星球撞擊了原始地球,經過碰撞,好多東西甩出去了,形成了月球,形成了我們現在的地月系統。

          神秘的月壤長啥樣?記者揭秘

          許多現象為碰撞說提供了佐證,科學家通過對阿波羅計劃帶回的月球樣品分析,發現月球上有很多和地球上相似的元素,由此可見,月球很可能與地球同源,這就讓對地球歷史的研究變得有跡可循。

          中國科學院地質與地球物理研究所 李獻華院士:研究地球本身是很困難的,因為地球太活躍了,所以把很多老的信息都抹掉了,所以地球上現在能看到最早的巖石是40億年前,而40億年前的巖石,在其他星球是很常見的。所以我們可以通過其他星球的研究來推斷地球早期的樣子,其他星球“死”掉了,地球的生命周期還有多少年?

          神秘的月壤長啥樣?記者揭秘

          通過對月球的研究,不僅可以了解地球的過去,甚至還可以看到地球的未來。一個星球的質量越小,它的演化速度就越快,所以月球的演化速度比地球要快得多。

          探月工程三期副總設計師地面應用系統總師 李春來:它的演化狀態到現在和地球完全不一樣,對地球以后演化的歷史是不是有什么啟示?我們地球是不是也在往這個方向演化?這都對我們后面地球演化趨勢的認識提供了一個很好的借鑒。

          李春來介紹,人類對火星的探索同樣也對研究地球有著重要的意義。

          神秘的月壤長啥樣?記者揭秘

          探月工程三期副總設計師地面應用系統總師 李春來:在月球和地球之間正好有個火星,火星的直徑大概是地球的一半,而月球的直徑又基本上是火星的一半,所以這三個球的演化歷史,它的速率,它的體重或者它的體量就代表了不同的演化速度,相當于三個不同的化石,能夠研究它們的不同演化階段和演化歷史。

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