有解决法子吗？嫦娥五号往挖的月壤，竟然是宇航服的年夜敌 -

作者：佰思科学 ｜ 沈东旭 邱亚

11月30号凌晨4时40分，在科技人员精确控制下，嫦娥五号探测器组合体成功分离，轨道器和返回器组合体将继续在平均高度200公里的环月轨道上飞行并等待上升器交会对接，着陆器和上升器组合体将择机实施月球软着陆，然后就要实施挖取月壤的工作了。月壤中保留着月球演化的历史，具有极高的科学研究价值。中国人距离拿到自己取得的月壤已经为时不远了。

第一个登陆月球的阿波罗11飞船，在返回地球时带回了22千克的月壤。鉴于月壤的重要性，NASA特意请了地质学家哈里森·施密特，于1972年乘坐阿波罗17飞船奔赴月球，帮助取回了111千克的月壤，这也是迄今为止人类最后一次载人登月行动。整个阿波罗登月计划总计将382千克月壤带回地球。

哈里森·施密特在月球提取月壤

在月球几十亿年的历史中，由于没有大气层的保护，月球表面无时无刻都在发生大大小小的撞击。大的撞击形成了环形山，而更多的是几乎注意不到的微小撞击，月球表面的岩石逐渐变成了细细的粉末。这些粉末和地球上的灰尘还不一样，更加尖利。宇航员形容说，像“碎玻璃”一样。

显微镜下的月尘

宇航员在月球活动时发现了一个问题：月球上细碎的月壤，很容易附着在宇航服或者各种设备上，极难清除。第一个注意到月壤附着问题的人，是阿波罗12 号的宇航员Alan Bean，他是第四个踏上月球表面的人。

月球上的Alan Bean

阿波罗12号月球登陆器于1969年11月19日在月球表面着陆，距离阿波罗11号首次登陆月球还不到4个月。三位宇航员是Charles Conrad，Richard Gordon和Alan Bean。其中Charles Conrad和Alan Bean登上了月球，Richard Gordon在环绕月球的指令舱。Alan Bean从NASA退休后成了画家，专注太空题材，画了很多宇航员在月球的作品。

Alan Bean的画作《阿波罗12号宇航员在月球》。实际上飞船上的三位宇航员只有两位登上了月球，另一位在环绕月球的指令舱中。

Alan Bean在月球表面活动后返回着陆器时，注意到宇航服上沾了很多月壤，想把它清除，却发现非常困难。这是因为月壤长期受到太阳粒子辐射的影响，带了电。我们知道灰尘带静电之后，吸附能力很强，因此难以清除。

Alan Bean穿过的宇航服，可见月壤沾染情况之严重

返回地球之后，Alan Bean向NASA汇报了他的遭遇，认为必须找到清除附着月尘的合适方法。否则，这些细碎而尖利的月壤颗粒可能损害设备，破坏航天服，吸入月尘还对身体健康有害。阿波罗17号的哈里森·施密特就对月尘过敏，说月尘闻起来像燃烧后的火药味。

NASA为登月宇航员配备的刷月尘的刷子

NASA对这个问题很重视，潜心研究后决定为大伙配上月尘清扫专用设备：一把刷子。不知道宇航员们拿着这样“高科技”的设备奔向月球时是怎样一种心情。问题不在技术水平高低，关键刷子仍然不太好使。核心问题，月尘的吸附能力太强，故此清理效果不能令人满意。

宇航员在月球

时至今日，NASA计划于2024年再次送宇航员登上月球，在2020年代末建立月球基地，即所谓的Artemis计划。2024这个时间点是由时任美国副总统迈克尔·彭斯于2019年3月26日宣布的。之前NASA预期登月时间点是2028年。现在随着特朗普/彭斯政权即将完结，2024这个目标是否跳票不得而知，因为新一届美国政府推翻前任的政策或目标基本上是惯例。毕竟登月劳民伤财，还不如留着钱赔偿黑命贵。

2019年3月26日，彭斯宣布美国计划2024年重返月球

但不管怎么说，NASA在研究宇航员重返月球会遇到的各种问题。这次重返月球，不是简简单单的一日游，要做建立月球基地的打算。尤其是随着月球基地的建立，宇航员要在月球长期生活，无论是宇航服还是各种仪器设备都需要经受月球环境的长时间考验。

NASA规划的月球基地

因此，这一次必须认真考虑如何比较全面彻底地清除月尘/月壤沾染宇航服和设备的问题，否则拿着刷子挥来舞去的观之不雅。不光是效果不好，NASA认为月尘/月壤有可能磨损设备，甚至磨坏宇航员的太空服。要是太空服在月球使用了一段时间后漏气了，那不是闹着玩的。

阿波罗17宇航员Gene Cernan回到着陆器时的照片，可见宇航服沾染月壤情况之严重

有人可能想，用水洗一下不就完了吗？其实不然，太空中水很宝贵，需要从地球千里迢迢带过去，不可能奢侈到用来清洗设备和宇航服。

太空中液态水是奢侈品

最近美国科罗拉多大学Boulder分校的研究人员，实现了一种利用电子束去除月尘的方法。思路很简单，类似于以毒攻毒的路子。他们用电子束扫描月尘，电子使月尘互相排斥，自然就从附着物上脱落下来了。下面动图展示的是科研人员用电子束扫描月尘的效果。可以看到，微小的月尘颗粒在电子束激励下不停跳动。

电子束扫描月尘的效果

假如你认为月尘/月壤沾染问题就这么轻松解决了，那你错了。科研人员用宇航服做了测试，发现总有15~25%的月尘清除不下去，主要在边边角角那里。换句话说，这事还没找到完美的解决方案，还得继续打钱。研究人员的看法是，宇航服需要从设计上考虑防月尘沾染的问题。总之，事情不大，问题不小。

月球基地（想想图）

未来总有一天，中国航天专家们也要面对同样的问题。或许等美国人找到了解决方案摸着美国人过河？或者民间高手出来给支点招？

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