中國科協(xié)科普工作官方微平臺(tái)昨天 16:05
最近，嫦娥五號(hào)帶著希望與祝福奔向月球“挖土”，受到了全國人民的熱切關(guān)注。
終于，嫦娥五號(hào)回來了！帶著“土特產(chǎn)”——月壤回來了！
北京時(shí)間12月17日1時(shí)59分，嫦娥五號(hào)返回器在內(nèi)蒙古四子王旗預(yù)定區(qū)域成功著陸，標(biāo)志著中國首次月球采樣返回任務(wù)圓滿完成。
九天攬?jiān)?，這一刻，中國航天實(shí)現(xiàn)了！
還記得，發(fā)射時(shí)的“5、4、3、2、1，點(diǎn)火！”
嫦娥五號(hào)發(fā)射成功
11月24日凌晨，嫦娥五號(hào)探測(cè)器在中國文昌航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射升空并進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道。
中國首次實(shí)現(xiàn)地外天體起飛
12月3日23時(shí)10分，嫦娥五號(hào)上升器成功將攜帶樣品的上升器送入到預(yù)定環(huán)月軌道。中國首次實(shí)現(xiàn)月球軌道交會(huì)對(duì)接
12月6日5時(shí)42分，嫦娥五號(hào)上升器成功將樣品容器安全轉(zhuǎn)移至返回器中。嫦娥五號(hào)成功到達(dá)預(yù)定落點(diǎn)
12月8日6時(shí)59分，嫦娥五號(hào)上升器按照地面指令，成功到達(dá)預(yù)定落點(diǎn)。嫦娥五號(hào)完成修正，準(zhǔn)備返回地球
12月12日至16日，嫦娥五號(hào)軌道器和返回器組合體在完成2次月地轉(zhuǎn)移入射、3次軌道修正后，返回器于12月17日與軌道器分離并重返地球。嫦娥五號(hào)帶著月壤順利返回地球
12月17日1時(shí)59分，嫦娥五號(hào)帶著月壤順利返回地球，中國首次月球采樣返回任務(wù)圓滿完成。
相信有很多人都好奇，為什么要去月球上挖土？挖土怎么選址？中國可能會(huì)跟哪些國家分享？
就今天，滿足你所有的好奇心！
月球上挖土是如何選址的？
嫦娥五號(hào)回家?guī)Щ貋碚滟F的“月球土特產(chǎn)”，是繼美蘇采樣后40多年來，人類再次成功獲取的月球樣品，選取的是全新的采樣區(qū)域，將為科學(xué)家了解月球的完整歷史做出貢獻(xiàn)。
說到選址，里面的講究還真不少。
一是嫦娥五號(hào)挖土選址在月球風(fēng)暴洋的東北角，距離美蘇登月采樣的地點(diǎn)都在1000公里以上，那里有人類目前未曾找到過的月球“最年輕”的月巖、月壤，可能在距今20億年前甚至6億年前形成。
二是之前人類自月球帶回來的樣品地質(zhì)年齡基本都在30億年以上，本次獲取樣品幫助科學(xué)家了解更近歷史時(shí)期的月球環(huán)境。
相比前面的嫦娥系列工程任務(wù)，嫦娥五號(hào)最獨(dú)特的是將月球樣品帶回地球。
對(duì)月球返回樣品的處理和保存是嫦娥五號(hào)工程需要攻關(guān)的重要科學(xué)問題。
月壤該如何保存、研究？
目前世界上僅美國、前蘇聯(lián)、中國成功完成了月球采樣返回。
美國通過阿波羅計(jì)劃的6次載人登月任務(wù)采集和返回381.69kg的月巖、月壤樣品，前蘇聯(lián)通過3次無人登月任務(wù)采集到321g月球樣品。本次，嫦娥五號(hào)通過無人自動(dòng)采集獲得約2kg的月球樣品，其中包括鉆取樣品0.5kg，月表樣品1.5kg。
阿波羅17號(hào)宇航員HarrisonH. Schmitt收集月表樣品（圖片來源：NASA）
地球表面有氧氣、水蒸氣、二氧化碳等大氣環(huán)境，也充滿了人類活動(dòng)產(chǎn)生的廢氣、塵埃顆粒，與月球環(huán)境存在巨大差異。
一旦帶回來的月壤樣品接觸到了地球大氣，可能會(huì)發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，從而使寶貴的月球樣品受到污染，大大降低其科學(xué)研究?jī)r(jià)值。
因此，月壤樣品的保存顯得尤為重要。
在月樣品保存和研究方面，2016年，我國在中國科學(xué)院國家天文臺(tái)建成了月球樣品實(shí)驗(yàn)室，包括殺菌和消毒實(shí)驗(yàn)室、密封封裝裝置解封和樣品初步處理實(shí)驗(yàn)室、臨時(shí)存儲(chǔ)和永久保存實(shí)驗(yàn)室、科學(xué)分析與研究實(shí)驗(yàn)室、手套箱高純氮?dú)夤┙o實(shí)驗(yàn)室等，將完成月球樣品接收、殺菌消毒、收集、檢查、分類、初步處理及存儲(chǔ)，以及科學(xué)分析和研究等工作。表取和鉆取的月球樣品的處理方式也不同。
圖源：吳啟鵬等:《我國月球樣品的處理和保存》
對(duì)于月表樣品，用勺子進(jìn)行人工分離，并收集子樣品；對(duì)鉆取樣品，采用不銹鋼刀片進(jìn)行切割，并獲取子樣品；之后，對(duì)分離出的每一份子樣品進(jìn)行分類、制備、編號(hào)、封裝于不銹鋼容器內(nèi)，所有操作均在手套箱高純氮?dú)猸h(huán)境下完成。
中國月球樣品存儲(chǔ)室采用中國銀行儲(chǔ)藏室標(biāo)準(zhǔn)完成建造，可保護(hù)月球樣品不受自然災(zāi)害威脅。
另外，本次也選取了湖南韶山作為月球樣品保存的災(zāi)備點(diǎn)，告慰毛主席“可上九天攬?jiān)隆钡馁碓?。一部分月壤即將入藏國家博物館，向公眾展示，如果想看的話可以去國家博物館。
在月球樣品研究方面，主要包括初步試驗(yàn)和后期的精細(xì)研究。
初步試驗(yàn)主要測(cè)試樣品的物理和化學(xué)參數(shù)，為后期的精細(xì)研究和存儲(chǔ)作參考。
圖源：吳啟鵬等:《我國月球樣品的處理和保存》
實(shí)驗(yàn)類型和手段包括：通過礦物學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行樣品質(zhì)量、密度、外貌、宏觀及微觀結(jié)構(gòu)描述、礦物學(xué)分析等，主要采用顯微成像光譜測(cè)量?jī)x、X射線衍射儀、場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡等；通過化學(xué)試驗(yàn)主要進(jìn)行化學(xué)組成分析，可采用光學(xué)攝譜儀、質(zhì)譜分析等手段；而對(duì)樣品中放射性元素的分析采用非破壞性伽馬射線完成。
就采樣設(shè)備而言，嫦娥五號(hào)使用的月球樣品分析設(shè)備的性能指標(biāo)相比美國阿波羅時(shí)代的分析設(shè)備更加先進(jìn)。
挖回來的土可以種菜嗎？
很遺憾的是，經(jīng)檢測(cè)，月壤采樣比較干燥，不含任何有機(jī)養(yǎng)分，因此并不能種菜。
但還有一個(gè)好消息值得關(guān)注。
由于太陽風(fēng)的作用，月球土壤中含有氦-3，儲(chǔ)量約有100多萬噸，可以發(fā)生核聚變反應(yīng)，作為發(fā)電的一種新型清潔能源，可以解決1萬年以上的人類能源需求。
月球上有哪些可利用的資源？
依據(jù)已有的研究，月球上有豐富的礦藏，含有地球上全部60種以上的礦物質(zhì)，其中有6種地球上還沒有。
例如，月表分布最多的是月海玄武巖，富集大量的鉻（Cr）、鈧(Sc)、鈦(Ti)等元素，并蘊(yùn)含豐富的鈦鐵礦。
鈦鐵礦
可能會(huì)跟哪些國家分享月壤？
國家航天局副局長(zhǎng)、探月工程副總指揮吳艷華介紹介紹，嫦娥五號(hào)帶回來的月球樣品異常珍貴，通常有以下用途：
一是進(jìn)行科學(xué)研究；
二是有一部分樣品將入藏國家博物館，進(jìn)行公眾科普教育；
三是可能會(huì)按照國際慣例作為國禮相送。
另外，還有一部分樣品將在平等互利、和平利用、合作共贏是原則上與有關(guān)國家和世界的科學(xué)家共享。
當(dāng)然，這也主要看各國的政策，在平等互利、合作共贏的基礎(chǔ)上，中國愿意同各國相關(guān)單位科學(xué)家工程師開展真誠友好的合作。
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