嫦娥五號發(fā)射瞬間
今天凌晨4時30分，在海南省文昌衛(wèi)星發(fā)射中心，“長征五號”運載火箭搭載“嫦娥五號”發(fā)射升空，開啟登月之旅。在此次任務(wù)中，嫦娥五號將采集約2千克的月球巖石、土壤樣本返回地球。這將是44年之后，人類再一次將月球樣本帶回地球。嫦娥五號將如何完成探月“繞落回”三部曲的最終章？此次采集的樣本有望改寫我們對月球的哪些認(rèn)知？
編譯 | 吳非
44年后的月球樣本
在1969-1976年間，6次美國阿波羅探月任務(wù)和3次蘇聯(lián)月球號任務(wù)先后帶回了大量月球土壤與月球巖石樣本。（其中，阿波羅任務(wù)采集了382千克；月球號為301克。）這些被送往不同國家、不同學(xué)科領(lǐng)域?qū)嶒炇业脑虑驑颖荆瑥氐赘淖兞宋覀儗υ虑虻恼J(rèn)識。
這9次任務(wù)帶回的月球樣本均采樣自月球正面的月海，年齡基本在30億到45億年間。而其中最古老的樣本，不僅幫助科學(xué)家提出大碰撞假說、重建了可能的月球起源過程，還為太陽系的演化提供了新的理論。將這些樣品稱作寶藏，可以說是一點也不為過。
“阿波羅”15號帶回的樣品15415，被稱作“起源石”，它幫助科學(xué)家們提出了關(guān)于月球起源的重要理論。
不過，這些近半個世紀(jì)前的樣本也存在局限性。最主要的兩點在于：這些樣本的形成時間幾乎都早于30億年前，因此用其重建月球的地質(zhì)演化史顯得有些片面；此外，取樣地點的類型也較為單一，我們需要來自不同地區(qū)、類型不同的月巖來獲取更多關(guān)于月球的信息。
而此次發(fā)射的嫦娥五號，恰好可以在很大程度上解決這些問題。其著陸器將在正面風(fēng)暴洋北部，直徑約70千米的呂姆克山（Mons Rümker）火山丘中降落。隨后，著陸器將向月表下方打一個深達2米的鉆，采集月球巖石樣本；機械臂也會收集月表的土壤樣本。這些樣本的預(yù)期總質(zhì)量約為2千克。
值得注意的是，雖然呂姆克山同樣屬于月球正面的月海地區(qū)，但與此前代表古老巖石信息的采樣點相比，這里的噴發(fā)歷史可能只有13億年，是月球最年輕的月海玄武巖。如果后續(xù)對于嫦娥五號采回的樣本的定年能夠證實這一點，那么這些樣本將填補目前月球樣本的空白時間段，幫助構(gòu)建更加全面的月球演化史。
如果這些樣本的確源自不到20億年前，月球火山活動的歷史也將得到改寫。先前的證據(jù)指出，月球的火山活動在最初的10億年較為活躍；大約30億年前，火山活動逐漸停歇。如果呂姆克山如預(yù)測般年輕，它將提出一個全新的問題：月球（及其他小型天體）的內(nèi)部如何在形成數(shù)十億年后，仍然保留有足夠的熱量用于噴發(fā)。
任務(wù)過程
從文昌發(fā)射中心升空后，嫦娥五號將經(jīng)歷3天的旅程，隨后進入月球軌道。此后，著陸器與上升器將與環(huán)繞器和返回器分離，在呂姆克山實現(xiàn)軟著陸，并開啟為期14天的采樣工作。
動畫模擬來源：國家航天局
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