嫦娥五號(hào)月壤是人類(lèi)44年以來(lái)再一次取得的月球返回樣品，同時(shí)中國(guó)也成為世界上第三個(gè)完成月球著陸采樣返回的國(guó)家。
近觀(guān)月壤一克，遙測(cè)星河萬(wàn)年。2004年中國(guó)正式立項(xiàng)了“嫦娥”月球探測(cè)工程。在完成月球探測(cè)“繞、落、回”三步走中的繞月與著陸探測(cè)之后，嫦娥五號(hào)探測(cè)器2020年12月1日在月球風(fēng)暴洋西北處呂姆克山附近著陸，共計(jì)采集到了1731克“月球土特產(chǎn)”，于2020年12月17日順利返回四子王旗航天著陸場(chǎng)，完成了中國(guó)首次地外天體采樣返回任務(wù)，標(biāo)志著中國(guó)的月球探測(cè)工程取得了重大進(jìn)展和突破。
嫦娥五號(hào)月壤樣品蘊(yùn)藏了哪些科學(xué)秘密？中國(guó)科學(xué)家取得了哪些研究成果？中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所月球與行星科學(xué)研究中心副主任李陽(yáng)日前接受中新社“東西問(wèn)”獨(dú)家專(zhuān)訪(fǎng)，揭開(kāi)“嫦娥”探月的神秘“面紗”。
現(xiàn)將訪(fǎng)談實(shí)錄摘要如下：
中新社記者：月壤有何研究?jī)r(jià)值？能夠怎樣幫助我們?cè)鲞M(jìn)對(duì)于月球形成和演化歷史的認(rèn)識(shí)？
李陽(yáng)：月壤是月球表面巖石在小天體、隕石撞擊、太陽(yáng)風(fēng)輻射、太陽(yáng)耀斑粒子、銀河宇宙射線(xiàn)及晝夜溫差等作用下發(fā)生破碎、熔融、汽化、沉積、膠結(jié)、翻騰等所形成的細(xì)碎粉末。月海地區(qū)的月壤平均厚度約為5米，高地地區(qū)約為10米。
覆蓋月球表面絕大部分的月壤，既是人們?nèi)庋塾^(guān)察和遙感探測(cè)的直接對(duì)象，也是著陸與巡視探測(cè)以及采樣返回的主要承載物和目標(biāo)物。月壤研究不僅能夠?yàn)槲覀兲峁┰虑蛐纬膳c演化歷史的大量信息，其物理、化學(xué)以及機(jī)械特性也能夠?yàn)樵虑蛑懞脱惨曁綔y(cè)，以及未來(lái)的月球基地建設(shè)以及資源提取與利用等科學(xué)與工程任務(wù)的實(shí)施提供重要支撐。同時(shí)，月球的研究結(jié)果還可以讓我們從比較行星學(xué)的角度，重新認(rèn)識(shí)地球以及太陽(yáng)系其它天體的形成演化過(guò)程，相關(guān)的分析技術(shù)也可以廣泛應(yīng)用于地球、火星、隕石等樣品的研究工作中。
在江蘇南京舉行的2021年“中國(guó)航天日”主場(chǎng)活動(dòng)上，月球樣品實(shí)物展出。中新社記者 泱波 攝
中新社記者：嫦娥五號(hào)探測(cè)器在月球近地面最大的月海風(fēng)暴洋北部呂姆克山脈附近著陸，這是其他國(guó)家的著陸器從來(lái)沒(méi)有到訪(fǎng)過(guò)的地方。這是否也能幫助我們解決一些以往懸而未決的重大科學(xué)問(wèn)題？
李陽(yáng)：嫦娥五號(hào)探測(cè)器的著陸地點(diǎn)遠(yuǎn)離此前美國(guó)Apollo以及蘇聯(lián)Luna探月工程的采樣點(diǎn)，同時(shí)根據(jù)此前撞擊坑統(tǒng)計(jì)定年的研究結(jié)果，該區(qū)域出露有較為年輕的月海玄武巖。因此通過(guò)研究嫦娥五號(hào)月壤，能夠讓我們從空間以及時(shí)間兩個(gè)維度重新認(rèn)識(shí)月球的形成與演化歷史。
涉及的重大科學(xué)問(wèn)題包括：月球的火山活動(dòng)究竟持續(xù)到什么時(shí)期，是什么因素導(dǎo)致該區(qū)域玄武巖的持續(xù)噴發(fā)，該區(qū)域是否有巖漿演化晚期階段的克里普巖初露，嫦娥五號(hào)月壤與Apollo以及Luna月壤相比，所經(jīng)受的演化過(guò)程具有哪些具體的差別等。
根據(jù)目前的研究結(jié)果，我們知道嫦娥五號(hào)著陸區(qū)月海玄武巖的地質(zhì)年齡為20億年左右，足足比此前的研究結(jié)果延遲了8億年左右，刷新了此前國(guó)際上對(duì)于月海玄武巖地質(zhì)年齡的認(rèn)識(shí)。同時(shí)，進(jìn)一步的研究結(jié)果還表明，該區(qū)域沒(méi)有克里普巖出露，玄武巖的放射性元素和水含量也并未明顯偏高。因此，具體是什么因素引起該區(qū)域月海玄武巖的持續(xù)噴發(fā)，還在研究之中。
嫦娥五號(hào)探測(cè)器在月球表面自動(dòng)采樣。中新社發(fā) 中國(guó)國(guó)家航天局 供圖
中新社記者：目前針對(duì)嫦娥五號(hào)月球樣品有哪些研究工作？中科院地化所的重點(diǎn)研究方向是什么？有何重要意義？
李陽(yáng)：目前已公開(kāi)申請(qǐng)和發(fā)放了三個(gè)批次的嫦娥五號(hào)月球樣品，涉及的研究?jī)?nèi)容非常廣泛。主要包括上述提到的玄武巖地質(zhì)年齡測(cè)定等，還包括月壤的礦物組成、元素與同位素組成、風(fēng)化特征等等。中科院地化所在月壤等地外樣品的研究中具有良好的前期基礎(chǔ)，主要研究?jī)?nèi)容包括：月殼的形成與演化過(guò)程、月球火山作用與玄武巖噴發(fā)、月壤形成與時(shí)空演化歷史、月球表面塵埃環(huán)境、月球空間環(huán)境與表層物質(zhì)作用過(guò)程、太陽(yáng)風(fēng)成因水等，預(yù)期將取得一系列的創(chuàng)新性研究成果。上述研究工作的開(kāi)展，將為我們認(rèn)識(shí)月球的形成與演化歷史、月球表面空間環(huán)境的演變歷史以及開(kāi)展月球探測(cè)工程提供重要依據(jù)和支撐。
中新社記者：為何大家對(duì)嫦娥五號(hào)月球樣品研究積極性較高？
李陽(yáng)：首先，月球以及深空探測(cè)工程是綜合國(guó)力的集中體現(xiàn)，也是航天大國(guó)科技競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)。嫦娥五號(hào)月壤是人類(lèi)44年以來(lái)再一次取得的月球返回樣品，同時(shí)中國(guó)也成為世界上第三個(gè)完成月球著陸采樣返回的國(guó)家。每個(gè)中國(guó)人都為國(guó)家的富強(qiáng)和科技的進(jìn)步而自豪。其次，作為科技工作者，能夠親身參與月球樣品的研究工作，是榮譽(yù)也是責(zé)任，利用我們國(guó)家自己的月球樣品取得一流的研究成果，是體現(xiàn)研究水平的絕佳機(jī)會(huì)。此外，月球樣品還具有巨大的科普價(jià)值，能夠廣泛和深入地激發(fā)廣大國(guó)民，特別是大中小學(xué)生認(rèn)識(shí)月球、了解太陽(yáng)系的熱情，進(jìn)而為中國(guó)行星科學(xué)以及深空探測(cè)工程的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展培養(yǎng)后備人才。
觀(guān)眾在中國(guó)國(guó)家博物館參觀(guān)展出的“月球樣品001號(hào)”。中新社發(fā) 史春陽(yáng) 攝
中新社記者：中國(guó)月球探測(cè)有哪些長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃？國(guó)際上又有著哪些相關(guān)計(jì)劃安排？
李陽(yáng)：未來(lái)中國(guó)探月工程四期規(guī)劃了嫦娥6、7、8號(hào)三次月球探測(cè)工程，載人登月任務(wù)也在積極和深入地論證中。美國(guó)規(guī)劃有月球極區(qū)探測(cè)以及月球軌道空間站計(jì)劃，俄羅斯則計(jì)劃通過(guò)月球-25、26、27三次探測(cè)計(jì)劃驗(yàn)證月球極區(qū)的登陸和工作環(huán)境，為未來(lái)月球基地選址和建設(shè)奠定基礎(chǔ)。此外，英國(guó)、歐洲航天局、印度、以色列等國(guó)家也都規(guī)劃有各自的月球探測(cè)計(jì)劃。我們生活在一個(gè)富強(qiáng)的時(shí)代，如何在激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中貢獻(xiàn)自己的一份力量是我們每一位科技工作者義不容辭的責(zé)任和義務(wù)。
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