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【科技暢想】登月挖土 破解秘密

2020-12-03
■前蘇聯曾多次進行月球採樣。 作者供圖■前蘇聯曾多次進行月球採樣。 作者供圖

中國首次月球採樣返回任務,探月工程「繞、落、回」三步走。林林總總對於嫦娥五號任務的描述,歸根到底不過是一句話︰飛到月亮上挖兩公斤土帶回來!這將是中國人第一次憑藉自身的力量,真真切切地「接觸到月亮」,也是人類44年來的第一次從月球採樣返回。上一次要追溯到1976年的月球24號,那是前蘇聯的最後一次月球任務,採得樣本量170克,不到嫦娥五號的十分之一。

前蘇聯的月球採樣始於1970年的月球16號,共進行了三次,全都是無人飛船自動採樣,月面起飛後直接飛回地球。三次共採集樣本約326克。時隔44年,嫦娥五號的「挖土」之旅將是人類密集重返月球的一個新起點。

怎麼挖?怎麼裝?怎麼帶回來?月表採樣分為「鑽取」和「表取」兩個環節。鑽取,即使用深孔鑽取式採樣器,目標是採集月表之下兩米深度的岩芯。表取,就是使用鏟挖式複合功能採樣器,採集月球表面的月壤和「小石頭」。

鑽取和表取所獲得的樣本將被分別進行嚴密封裝,轉移到上升器中的樣品容器內。隨後,上升器在月面點火起飛,在月球軌道與軌道器交會對接,再通過專門的轉移機械,將樣品容器挪到返回器堶情C

上升器連蚢黿翕絰P軌道器進行分離,軌道器帶茠藀^器開啟「回家」之路,在距離地球約5,000公里高,軌道器與返回器分離。返回器再入大氣層抵抗烈焰燒蝕,守護蚞鷟註堛獐邧~容器,最後返回位於內蒙古四子王旗的茬偃鶠C

分析在月球表面所挖的土,不僅有助於分析月球本身的起因和演化,還是研究太陽系空間物質和能量的一條捷徑,包括太陽風的組成、太陽表層的成分特徵、小天體和微隕石撞擊月球等秘密都有望得到破解。月球樣本還有助於人類對氦-3在月球上的儲量和分布進行摸底。

作為清潔安全的核聚變燃料,100噸氦-3所釋放的能量,相當於全世界一年消耗的能源總量。而目前的研究顯示,氦-3在月球上的儲量有望達到百萬噸級。這或將使得月球成為維繫人類發展未來的戰略之地。■洪文正

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