嫦娥奔月的傳說在中國可謂是家喻戶曉，這代表了廣大人民群眾對于探索外太空的美好愿望。隨著科技的發(fā)展，探索月球已經(jīng)不再是一個傳說，早在半個世紀以前，美國的阿波羅號就已經(jīng)成功登上了月球。我國對于月球的探索也在不斷深入，直到2020年，嫦娥五號成功登月，還帶回了一些月球的土壤進行研究，經(jīng)科學家研究發(fā)現(xiàn)，這些土壤中蘊藏著極高的價值。那月壤中的成分對于探索太空有怎么樣的作用呢？特殊元素真的能制造燃料和氧氣嗎？
1969年7月，美國阿波羅號載人航天飛船成功發(fā)射，這也是人類第一次登上月球。阿波羅號的成功登月，拉開了人類探索月球的序幕，之后阿波羅號先后6次成功登月，有12位宇航員成功實現(xiàn)了廣大人民群眾的美好愿望。
我國科學家和月球土壤的緣分也隨著阿波羅號登月開始了。當時，阿波羅號的宇航員在月球的表面上收集了很多月球的土壤和巖石，最終將381公斤的樣板帶了回地球。1978年，美國將其中的1克送給了中國，雖然這份樣板十分稀少，但是對于當時航天科技還十分落后的我國而言，也是極為珍貴的研究資料。
當時我國科學家對于這1克的土壤進行分開保存，并對其中的一半展開研究。可是0.5克的數(shù)量實在是太少了，科學家無法從其中研究出什么東西。但是這對于我國研究月壤有著里程碑式的意義，更是激發(fā)了我國發(fā)展航天事業(yè)的決心。我國科學家意識到，要想真正研究月球土壤，就必須要自主研發(fā)航天事業(yè)，自己親自把樣板帶回來。
經(jīng)過了40年的不懈努力，終于在2020年，我國發(fā)射的嫦娥五號成功登月，并挖回來了1.731公斤的月球土壤和巖石，終于實現(xiàn)了多年前的自主采集樣板愿望。對于這一次帶來的月球土壤和巖石的樣板，科學家們進行了4次的分裝。這些的樣板數(shù)量充足，足夠研究所的科學家們對月壤進行深入研究了。
經(jīng)過科學家的研究，他們發(fā)現(xiàn)這一次帶回來的樣板月壤和月巖，在月球上大概“生活”了20億年，對比起數(shù)十年前阿波羅號帶回來的月壤要年輕個十幾億年?？茖W家也由此得出了月球上曾經(jīng)出現(xiàn)過多次的地質(zhì)活動，而且活動時期比起之前的猜想還要更久遠，
在這次研究中，除了對月球的發(fā)展歷史有了一個大致了解以外，還有一個更為重要的研究目標。在多年以前，科學家們在阿波羅號樣品中發(fā)現(xiàn)了月壤中含有一些不同的元素，這也刺激了科學家們的研究興趣，可惜當時分量較少，無法進行深入研究。而這次則不一樣，充足的樣品讓科學家們有了更大的研究發(fā)現(xiàn)
在這次的樣板中，科學家發(fā)現(xiàn)了很多和之前樣板不一樣的元素，而這些元素中有一些可以為人類提供巨大的價值。據(jù)研究，部分元素除了可以用來制作火箭燃料，竟然還可以制造氧氣！原因是因為嫦娥五號樣板中的月壤富含鐵和鈦的元素化合物，這些化合物在太陽光的照射下可以將水轉(zhuǎn)化成氧氣，將二氧化碳轉(zhuǎn)化成火箭燃料，在其中充當了催化劑的作用。
嫦娥五號在登陸地區(qū)的月壤中發(fā)現(xiàn)含有水，每噸月壤的含水量是120克。結(jié)合之前的鐵和鈦化合物，這種催化劑還可以電解水中的氧和氫。
水的分子式是H2O，二氧化碳的分子式是CO2，當這兩種物質(zhì)經(jīng)過電解，就會得到C、O、H。其中O就可以轉(zhuǎn)化成我們?nèi)祟惿嫠匦璧难鯕?。不僅是氧可以為人類提供氧氣，里面的C和H也有著重要的作用。氫元素通過加氫反應，可以生產(chǎn)出產(chǎn)生甲烷、甲醇這樣的化和元素，而甲烷則是非常實用的燃料之一。
這項發(fā)現(xiàn)對于人類的外太空發(fā)展有著極為重要的意義，要知道月球雖然和地球離得很近，但是環(huán)境卻比地球惡劣的多。地球被大氣層覆蓋，有氧氣和淡水資源，使得生物能夠在地球上存活。而月球則沒有這些要素，有的只是一堆隕石坑和玄武巖，而且沒有任何養(yǎng)分，生物無法在月球上存活。
在月球的資源中，有一種資源極其罕見，在地球上是沒有的，但是對于能量的供給有著巨大的作用。這種資源就是氦-3元素，它是完美的可控核聚變?nèi)剂?，在月球土壤里的含量巨大，儲量達到了上百萬噸。據(jù)推測，只需要一、二十噸的氦-3元素，就足夠我國一年的能源需求了。所以開發(fā)月球資源，對于人類的能源拓展有著極為重要的現(xiàn)實意義。
未來我國將計劃開發(fā)月球上的稀有資源，第一步就是在月球建立科研站。不僅要做到載人登月，還要做到在月球上長期居住。月壤中含有的元素能夠為人類提供氧氣和水，這就具備了人類生存的必要條件了，不需要從地球上運送生存必要資源。甚至還有火箭所需要的燃料，方便人類來回于地球和月球之間。
雖然月球上的土壤無法直接生產(chǎn)人類必須的食物，不過目前科學家已經(jīng)通過實驗研究出了用二氧化碳人工合成淀粉和葡萄糖的方法，這樣也可以用于解決月球上的食物問題。而且我們相信在不久的未來，科學家們可以通過改良月球上的土壤，真正實現(xiàn)在月球種植蔬菜、生產(chǎn)食物的可能。
除了在月球上開采資源，還能夠?qū)⒃虑蜃鳛槿祟愄剿魈盏奶?。由于月球上沒有大氣層，引力也只有地球的六分之一，所以從月球出發(fā)所面臨的阻力會更小。而且月球上有火箭發(fā)射所需要的燃料，為探索太空提供了充足的航行資源。無論是開采稀有資源，還是在月球上建立科研所，探索太空已經(jīng)成為了未來科技發(fā)展的必經(jīng)之路。
此次發(fā)現(xiàn)對于我國開展航天事業(yè)有極大的促進作用，間接推動了我國在月球建立科研站的計劃進程，解決了困擾科學家們很久的月球供給問題，可是為何早在幾十年前的阿波羅號樣品中沒有的到如此巨大的發(fā)現(xiàn)？
在此之前我國科學家并沒有在月壤和月巖中發(fā)現(xiàn)有價值的元素，僅僅是一些常見的土壤組成元素?？墒沁@次帶回來的樣板，卻有了和之前阿波羅號的樣板完全不一樣的發(fā)現(xiàn)，其中蘊含了各種各樣的重要元素。如果早在幾十年前能夠發(fā)現(xiàn)，或許人類探索月球的進程能夠更進一步，那為什么兩次的月壤會有如此大的差別？
為了進行深入的月壤研究，研究團隊利用一種叫做反應堆中子活化分析的技術(shù)，對月壤中的各種元素開始進行研究。這是一種什么樣的研究方法呢？其實它的原理在于化學元素的核反應。
科學家用中子對月壤樣板中的元素同位素進行撞擊，引發(fā)了月壤元素的核反應，通過不同的元素反應，科學家們就能夠得到不同的特征，從而精確得出月壤內(nèi)含有什么元素以及元素的含量。這種研究方式除了能夠測量元素內(nèi)容，還能夠很好地保護樣板，在不破壞月壤物理形態(tài)的情況下進行，使得月壤可以重復多次用于研究。
對比起1978年阿波羅號帶回來的月壤樣品，嫦娥五號帶回來的樣品含有許多前者不曾發(fā)現(xiàn)的元素。在這次的樣板中，科學家發(fā)現(xiàn)有鎂、鉀、鎳等元素，這些元素都是此前阿波羅號月壤樣板中不曾存在的。
除此之外，阿波羅樣板和嫦娥五號樣板共同擁有的元素在含量上也有著很大的差別。在嫦娥五號樣板中，鍶、鋯、鋇以及稀土元素鑭和鈰的含量，都遠遠高于阿波羅樣板中的含量。尤其是其中的釷元素，嫦娥五號樣板比阿波羅樣板整整多了11.24倍。
很多人都會覺得很奇怪，為什么同樣是月球上的土壤，會有如此大的差別。于是人們紛紛懷疑阿波羅號登月計劃是一個謊言，只是美國星球大戰(zhàn)計劃的一步棋而已。雖然話是這樣說，但是許多證據(jù)都證實了阿波羅計劃是真實存在的，那么樣板差異巨大的原因在哪呢？
原因很簡單，那就是兩次登陸的位置不一樣。阿波羅17號著陸于月球北緯20.19°東經(jīng)30.77°的金牛座利特洛峽谷，而嫦娥五號則是著陸于月球西經(jīng)51.8度、北緯43.1度的呂姆克山脈以北地區(qū)。這就很好地解釋了為什么會有不同的元素含量了，畢竟不同地區(qū)，泥土組成的部分肯定也是不一樣的。
嫦娥五號樣板的元素含量和地球上的土壤元素含量也有很大的不同，月壤中的鈧、鈦、鉻等元素的含量都比地球要多出不少，而鈉和鉀的含量則比地球上土壤內(nèi)的含量要低很多。
值得一提的是鈦的含量，在月壤中每噸土壤的鈦含量達到了30千克，是地球土壤鈦含量的6倍。眾所周知，鈦是一種比較實用的金屬，合金性能十分良好，多用于建筑領域。假如有朝一日在月球上建設基地，這種金屬將會起到巨大的作用。
聯(lián)系客服
