2月27日上午，嫦娥五號帶回的月球樣品在國家博物館與公眾見面。那么，月壤研究為什么重要？美國和蘇聯(lián)都曾取回過月壤，并研究了幾十年。我國的月壤研究又期待取得怎樣的結(jié)果？
1、遙感等方法也能獲得月壤信息，月壤樣品的研究有什么不同？
探月工程的實施，讓我們對月球的了解更加深入。例如，2019年嫦娥四號探測器帶回的數(shù)據(jù)就讓我們獲得了關(guān)于月球背面和表面地質(zhì)過程的重要信息，對月壤的形成過程有了新認(rèn)識。中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所地球與行星物理院重點實驗室博士后林紅磊和研究員林楊挺等，通過對探測數(shù)據(jù)的研究認(rèn)為，月球上的“碎塊”坑可能是被膠結(jié)的月壤團塊砸出的小坑，而非隕石撞擊形成的坑。
與這些研究相比，月壤樣品有不可替代的特殊性。中國科學(xué)院國家天文臺研究員鄭永春認(rèn)為，20世紀(jì)90年代以來，包括我國在內(nèi)的一些國家和組織對月球開展過幾十次遙感探測，“這些研究也能取得一些結(jié)果，有些結(jié)果還非常不錯，主要是加深對整個月球的全球性認(rèn)識和理解，嫦娥五號采樣點也是在前期遙感探測、著陸器無人探測等的基礎(chǔ)上確定的”。但這些研究都沒有取得月壤樣品，因此得到特定地區(qū)的詳細(xì)信息是有限的，“中國科學(xué)家拿到真實的月壤樣品，在實驗室里面進行微區(qū)、微束、微量分析，根據(jù)即將獲得的精細(xì)而全面的分析結(jié)果，我相信會得到更豐富、更有價值的研究成果。這些成果也可以驗證之前的遙感探測結(jié)果，與其他地區(qū)采集的月球樣品和月球隕石進行互相對比，這些科學(xué)研究工作對認(rèn)識月球很有幫助，對以后的探月任務(wù)也有很強的指導(dǎo)性”。
研究月壤樣品不僅可以認(rèn)識月球目前的狀態(tài)，豐富人類對月球的了解，進一步揭開月球的起源之謎，了解月球演化歷史中的關(guān)鍵階段，讓我們對月球的起源和演化有新的認(rèn)識，也將修正和提升我們對太陽系的形成和演化、地球和行星的相關(guān)知識。同時，月壤樣品的研究也可以為后續(xù)月球科研站建設(shè)和人類登月作準(zhǔn)備。
中國科學(xué)院國家天文臺相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，自2020年12月19日嫦娥五號任務(wù)月球樣品正式移交存儲在國家天文臺月球樣品實驗室后，研究人員已完成部分樣品的分類、樣品分樣、部分物性測量和礦物化學(xué)分析等。目前，科研人員還在繼續(xù)進行相關(guān)的分析研究，取得的數(shù)據(jù)將對外開放共享。據(jù)介紹，月壤未來將按相關(guān)規(guī)定向全國科學(xué)家開放研究——經(jīng)過申請，國內(nèi)具備研究能力和資質(zhì)的科研人員可利用各類專用儀器設(shè)備，對月壤進行更深入的實驗分析。
2、這不是人類第一次取得月壤樣品，嫦娥五號的月壤樣品有什么不同？
此前，美國通過6次載人登月活動，帶回381.7千克月壤和月巖樣品，蘇聯(lián)在20世紀(jì)70年代，分三次共取得約300克月壤樣品。那么，我們還需要研究嗎？答案是肯定的。因為對于月球研究來說，這些樣品的多樣性還不夠。
“美國的月壤和月巖樣品采自6個登月點，蘇聯(lián)的樣品采自3個登月點，但月球的面積有3800萬平方千米，相當(dāng)于中國陸地面積的4倍，僅這幾個點的樣品是無法代表月球全貌的。”鄭永春說，此次嫦娥五號選取的采樣點距離美國“阿波羅”號的采樣點和蘇聯(lián)的采樣點非常遠(yuǎn)，有不一樣的地質(zhì)背景。“‘阿波羅’號的采樣點在月球赤道兩側(cè)中低緯度地區(qū)，被稱為阿波羅帶，蘇聯(lián)采樣點在月球正面的東側(cè)。而嫦娥五號的著陸點在月球正面的西北部，這里是月球最大的月海——風(fēng)暴洋，此前人類的探測器從未在此著陸過。除了與之前的采樣點相距遙遠(yuǎn)之外，嫦娥五號采樣點的火山活動更為年輕，可以研究月球內(nèi)部能量的衰竭，更加全面地了解月球地質(zhì)演化歷史。這也意味著，嫦娥五號月球樣品很可能取得不一樣的結(jié)果，有獨特的科研價值。”
在鄭永春看來，月球樣品的意義并不僅僅在于科學(xué)研究。鄭永春說：“能夠取回月壤這件事本身，就是一個國家科技能力的最好體現(xiàn)。”當(dāng)年美國贈送給我國1克月巖，其中一半用于展覽，科學(xué)家們只能用其中0.5克進行研究。現(xiàn)在，我們有近2000克樣品，可用于研究、科普和教育。“此次月球樣品有100克在國博展出，能夠親眼看到這些來自月球的禮物，非常令人振奮，又有誰不會為了中國所取得的科技成就而贊嘆呢！”
探月工程的實施，讓我們對月球的了解更加深入。例如，2019年嫦娥四號探測器帶回的數(shù)據(jù)就讓我們獲得了關(guān)于月球背面和表面地質(zhì)過程的重要信息，對月壤的形成過程有了新認(rèn)識。中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所地球與行星物理院重點實驗室博士后林紅磊和研究員林楊挺等，通過對探測數(shù)據(jù)的研究認(rèn)為，月球上的“碎塊”坑可能是被膠結(jié)的月壤團塊砸出的小坑，而非隕石撞擊形成的坑。
與這些研究相比，月壤樣品有不可替代的特殊性。中國科學(xué)院國家天文臺研究員鄭永春認(rèn)為，20世紀(jì)90年代以來，包括我國在內(nèi)的一些國家和組織對月球開展過幾十次遙感探測，“這些研究也能取得一些結(jié)果，有些結(jié)果還非常不錯，主要是加深對整個月球的全球性認(rèn)識和理解，嫦娥五號采樣點也是在前期遙感探測、著陸器無人探測等的基礎(chǔ)上確定的”。但這些研究都沒有取得月壤樣品，因此得到特定地區(qū)的詳細(xì)信息是有限的，“中國科學(xué)家拿到真實的月壤樣品，在實驗室里面進行微區(qū)、微束、微量分析，根據(jù)即將獲得的精細(xì)而全面的分析結(jié)果，我相信會得到更豐富、更有價值的研究成果。這些成果也可以驗證之前的遙感探測結(jié)果，與其他地區(qū)采集的月球樣品和月球隕石進行互相對比，這些科學(xué)研究工作對認(rèn)識月球很有幫助，對以后的探月任務(wù)也有很強的指導(dǎo)性”。
研究月壤樣品不僅可以認(rèn)識月球目前的狀態(tài)，豐富人類對月球的了解，進一步揭開月球的起源之謎，了解月球演化歷史中的關(guān)鍵階段，讓我們對月球的起源和演化有新的認(rèn)識，也將修正和提升我們對太陽系的形成和演化、地球和行星的相關(guān)知識。同時，月壤樣品的研究也可以為后續(xù)月球科研站建設(shè)和人類登月作準(zhǔn)備。
中國科學(xué)院國家天文臺相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，自2020年12月19日嫦娥五號任務(wù)月球樣品正式移交存儲在國家天文臺月球樣品實驗室后，研究人員已完成部分樣品的分類、樣品分樣、部分物性測量和礦物化學(xué)分析等。目前，科研人員還在繼續(xù)進行相關(guān)的分析研究，取得的數(shù)據(jù)將對外開放共享。據(jù)介紹，月壤未來將按相關(guān)規(guī)定向全國科學(xué)家開放研究——經(jīng)過申請，國內(nèi)具備研究能力和資質(zhì)的科研人員可利用各類專用儀器設(shè)備，對月壤進行更深入的實驗分析。
2、這不是人類第一次取得月壤樣品，嫦娥五號的月壤樣品有什么不同？
此前，美國通過6次載人登月活動，帶回381.7千克月壤和月巖樣品，蘇聯(lián)在20世紀(jì)70年代，分三次共取得約300克月壤樣品。那么，我們還需要研究嗎？答案是肯定的。因為對于月球研究來說，這些樣品的多樣性還不夠。
“美國的月壤和月巖樣品采自6個登月點，蘇聯(lián)的樣品采自3個登月點，但月球的面積有3800萬平方千米，相當(dāng)于中國陸地面積的4倍，僅這幾個點的樣品是無法代表月球全貌的。”鄭永春說，此次嫦娥五號選取的采樣點距離美國“阿波羅”號的采樣點和蘇聯(lián)的采樣點非常遠(yuǎn)，有不一樣的地質(zhì)背景。“‘阿波羅’號的采樣點在月球赤道兩側(cè)中低緯度地區(qū)，被稱為阿波羅帶，蘇聯(lián)采樣點在月球正面的東側(cè)。而嫦娥五號的著陸點在月球正面的西北部，這里是月球最大的月海——風(fēng)暴洋，此前人類的探測器從未在此著陸過。除了與之前的采樣點相距遙遠(yuǎn)之外，嫦娥五號采樣點的火山活動更為年輕，可以研究月球內(nèi)部能量的衰竭，更加全面地了解月球地質(zhì)演化歷史。這也意味著，嫦娥五號月球樣品很可能取得不一樣的結(jié)果，有獨特的科研價值。”
在鄭永春看來，月球樣品的意義并不僅僅在于科學(xué)研究。鄭永春說：“能夠取回月壤這件事本身，就是一個國家科技能力的最好體現(xiàn)。”當(dāng)年美國贈送給我國1克月巖，其中一半用于展覽，科學(xué)家們只能用其中0.5克進行研究。現(xiàn)在，我們有近2000克樣品，可用于研究、科普和教育。“此次月球樣品有100克在國博展出，能夠親眼看到這些來自月球的禮物，非常令人振奮，又有誰不會為了中國所取得的科技成就而贊嘆呢！”
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