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在11月24日凌晨4点30分,大多数人都还在熟睡当中,嫦娥五号在中国文昌航天发射场悄然升空,运载嫦娥五号探测器的是长征五号遥五火箭,这是我国目前运载能力最大的火箭,地球同步转移轨道运载能力达到了14吨,而嫦娥五号探测器自重就有8.2吨,所以只有长征五号火箭才能运载嫦娥五号探测器
嫦娥五号这次最吸引人的就是要在月球表面进行勘测取样,简单地说就是钻洞、挖土,也就是取月壤。这是自1970年苏联第一次发射无人月球采样返回探测器"月球16号"到1976年最后一次通过"月球24号"取样以来,时隔40多年来,人类的又一次尝试,同时也是为我国载人登月进行的一次铺路尝试。
玉兔号
这次嫦娥五号准备采集大约2公斤的月壤并送回地球,众所周知,发射火箭是很费钱的,为何我国费这么大劲要亲自去月球取月壤呢?美国的阿波罗计划不是已经取回来近400公斤的月壤吗?而且美国不是在1978年送过我国1克月壤吗?难道是因为不够用吗?
科学家如何使用月壤?
月壤反映了月球上的化学物理性质,通过分析月壤,我们可以推测出月球的演化历史,这主要是依靠地质学的方法,一般地质学研究的是地球上的岩石圈,通过分析地球上的岩石,我们得知了恐龙曾经生活的时代,地球是什么样子的,而研究月球上的土壤和岩石,我们可以得知月球曾经是什么样子的,以及发生了什么。
一种月球形成的假说
通过研究月球土壤,我们不仅能了解月球本身,连太阳也可以。因为月球表面持续地受到太阳风的轰击,而且月球表面几乎没有大气层,所以完整地记录了太阳的辐射历史,我们可以据此推断出太阳的活动历史,进而推断历史上太阳的活动,对地球造成的影响。
由于月球独特的宇宙环境,月壤跟地球的土壤有极大的不同。因为月球表面没有风,没有大气层,所以产生了一些根本不可能发生在地球土壤上的现象。比如月壤中含有一种地球急缺的元素:氦3,这种元素可以作为可控核聚变的燃料,所以研究月壤有利于人类未来在月球上开采能源。
除此之外,研究月壤,确定月球表面的环境,也是人类未来在月球上生存的重要一步。因为我们的目标是星辰大海,而月球就是第一站,所以我们必须要研究透彻,这样才能给未来对其他星球的探索打下基础。
美国阿波罗计划带回的400多公斤月壤不够用?
发射航天器是一件十分烧钱的事情,比如NASA就不再自己发射火箭,转而使用更加便宜的spaceX商用火箭。所以我们不可能会白白浪费钱的,那么美国阿波罗计划取回来的几百斤月壤都怎么处理了呢?
阿波罗计划虽然带来了大量月壤,但重量并不是关键。关键在于位置,这些样品大多来自月球朝向地球的一面,而且大多分布在中低纬度。详细大家也看出来了,假如研究地球只研究赤道的话,根本无法全面认识整个地球,月球也是如此,虽然阿波罗计划带回来很多样本,但由于取样的位置不够全面,所以限制了科学家进一步的研究和探索。
阿波罗17号收集的月壤
嫦娥五号正是为了填补这一空白,据悉,嫦娥五号将在月球正对地球面的月海风暴洋北部吕姆克山附近登陆。我国是首次到达此处的国家,为何选择此处呢?
风暴洋是月球上最大的月海,所谓月海,就是指月球上的低洼处,并不是真正有海洋存在,这只是个比喻的说法。而吕姆克山脉则是真正的一座山,这是由月球火山喷发后形成的火山。根据遥感的数据显示,这些火山可能在10亿年到20亿年前才形成,根据苏联和美国的月壤数据,月球早在35亿年前就停止了喷发,所以嫦娥五号主要就是去验证这个的,假如验证结果和遥感观测结果一致,可以说是改写了月球的历史。
那么美国给我国的1克月壤,我们是怎样使用的呢?
很多人都觉得,美国从月球上取了几百公斤的月壤,才送了我们一克,小的连肉眼都看不清楚,这是不是太抠门了呢?其实非也,因为阿波罗计划耗资千亿,按2000亿算,月壤按400公斤算,每克价格高达5百万,比黄金贵多了,所以送我们1克,说实话不少了。
当时的国家主席收到这1克月壤后,将它交给科研部门,科研部门又转交给欧阳自远,他将月壤一分为二,一半放在北京天文馆用于展览和教育,另一半用来研究。虽然样品只有1克,但欧阳自远和相关学者后来发表了14篇研究论文,论文中推断出了月壤的产地,美国人表示信服。
后来欧阳自远院士发动了我国嫦娥探月系列工程,所以今日嫦娥五号得以发射,跟这位第一次研究月壤的欧阳院士是有密切联系的。
历史的联系真的很奇妙,所以真心感谢这些科研人员,让我们拥有了自豪的资本,让我们见证了祖国的强大,在此预祝嫦娥五号顺利完成任务,期盼人类有朝一日向星辰大海启航!
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