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世界週刊丨“嫦娥”跳起“深空芭蕾” 半世紀後探月再起新熱潮
2020-11-30 06:49:35來源:中央廣電總臺央視新聞客戶端編輯:楊磊

  本週,我國“嫦娥五號”月球探測器順利升空,引發全球關注。

世界週刊丨“嫦娥”跳起“深空芭蕾” 半世紀後探月再起新熱潮

  《自然》雜誌撰文稱,如果嫦娥五號此次任務成功,將是時隔44年後,人類再次把月球岩石樣本帶回地球,也再次凸顯了人類對月球探索的新興趣。

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  △模擬動畫視頻:嫦5探月取土 Chang’e-5 spacecraft

  按照預定計劃,未來一週,“嫦娥五號”將在月球正面最大的月海風暴洋北部呂姆克山脈附近著陸,之後在這裡展開採樣工作。

  《自然》雜誌刊文稱,這一地區存在的玄武岩形成于13億至20億年前,在月球表面屬於較年輕的玄武岩,獲得它們的樣本,有助於推進對月球火山活動和演化歷史的認識。

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  事實上,在登陸月球之前,人們對月球的起源,有各種各樣的猜想。

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  1879年,天文學家喬治·達爾文提出,早期地球快速自轉和太陽潮汐作用形成共振,將地球甩出去一部分,形成月球。

  還有人認為月球在太陽系其它地方形成,後來被地球重力捕獲。

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  20世紀六七十年代,美國先後成功進行了6次載人登月,帶回約382千克的月球岩石和土壤樣本。

  蘇聯則先後進行過3次月球無人採樣,共採集到約335克樣本。

  借助這些月球樣品,科學家們勾勒出月球早期的歷史,發現月球和地球擁有共同的“起源”,證實月球是地球與小型星體快速相撞後形成。

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  在美國休斯頓約翰遜航天中心,這個實驗室裏封存著阿波羅登月任務收集月球樣本,包括岩石、岩心樣本、卵石和土壤。

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  △美國約翰遜航天中心工作人員 奧爾頓

  美國約翰遜航天中心工作人員 奧爾頓:在這個寬敞的大房間裏,月球樣本都被放在那些帶操作手套的盒子裏。裏面是極純的氮氣環境,我們把樣本能接觸到的物質種類降到最低。

  該實驗室配備了極為精密先進的暖通空調系統,可保證室內空氣比室外乾淨1000倍。

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  美國約翰遜航天中心工作人員 奧爾頓:每隔一段時間,當我們認為需要觀察更多岩石時,我們就會像切麵包一樣把它們切成片。每次這麼做時,都可能發現一個新的岩石類型。

  美國公共廣播公司記者:所以人們仍會從這些岩石上了解到新知識。

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  2019年,美國宇航局決定,利用21世紀的科技來對這些月球樣本進行分析。

  不過,值得一提的是,當年美國阿波羅計劃和蘇聯探測器採集的月球樣本大多是形成于30—40億年前的岩石。這一次,嫦娥五號探索的月面,岩石非常年輕,僅有13億年的歷史。

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  與當初蘇聯的月球探索一樣,“嫦娥五號”也是利用無人探測器採樣,但採樣能力強大得多。蘇聯的3個無人探測器先後進行3次月球採樣,帶回月球樣本約330克,而“嫦娥五號”一次就計劃帶回2千克月球樣本。

  之所以出現這麼大的差別,一個很重要的原因是“嫦娥五號”將採用月球軌道無人交會對接技術。

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  50年前,蘇聯的探測器採樣完成後,是從月面直接返回地球,由於返回艙及燃料負重巨大,被迫壓縮採樣重量。

  而“嫦娥五號”在完成採樣後,將採用“月球軌道無人對接”方案轉移月球樣本,由於上升器無需搭載返回艙,所需燃料大大減少,因此採樣重量也呈幾何級提高。

  然而,在無人協助的情況下,完全自動地實現月球樣本“採集—包裝—轉移—封裝”一系列工作,難度可想而知。

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  《科學》雜誌對此評論稱,要想成功從月球取回樣本,需要“嫦娥五號”跳一場複雜的深空芭蕾舞。

  嫦娥探月,引發全球關注。事實上,近幾年,人類對月球探索的興趣已被再次點燃。

  歐洲航天局、印度、以色列、日本和俄羅斯等都計劃在未來5年內發射著陸器或月球車。

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  美國宇航局首席科學家 吉姆·格林:我們要去月球有很多重要原因,其中之一是為去火星做練習。我們想學習如何在另一個星球上生活和工作。

  10月26日,美國宇航局發佈了一個大消息:首次在月球的太陽照射面發現了水。

  這表明水可能分佈在整個月球表面,而不僅限于寒冷、處於陰影的區域。

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  這是一架被改裝過的波音客機,攜帶一台口徑約2.5米的望遠鏡,可觀測天體磁場以及行星和恒星活動,被稱為“平流層紅外天文臺(SOFIA)”。正是由它完成了這一極具意義的觀測。

  觀測數據顯示,水被“困在”分佈在月球表面的土壤中,濃度為百萬分之100至412,也就是大約每千克的月球土壤中含有100至400毫克的水。這個濃度,是撒哈拉沙漠含水量的百分之一。

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  美國宇航局戈達德宇宙飛行中心博士 霍尼博爾:月球環境非常惡劣。所以,能在月球發現水非常令人驚喜。但對於生命存在則非常難。

  據介紹,下一步SOFIA將繼續對月球進行相關探索,以進一步了解月球上的水是如何産生、存儲和轉移的。這些數據將為未來的月球探索計劃提供重要信息,幫助創建首個月球水資源圖,有助於未來人類太空探索任務。

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  △美國宇航局首席探索科學家 布裏克

  美國宇航局首席探索科學家 布裏克:如果不需要攜帶水上月球,(登月)會變得容易許多。因為你就可以攜帶其它東西了。利用月球上現有的東西對於我們進行下一步探索,的確是一個很好的思路。

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  美國宇航局局長布裏登斯廷發推特表示,目前尚不清楚這些水是否可以使用,但了解月球上的水,是“阿爾忒彌斯”計劃的關鍵。

  “阿爾忒彌斯”計劃是美國制定的重返月球計劃,以希臘神話中的月亮女神阿爾忒彌斯命名。

  計劃在2024年將宇航員送上月球,2028年在月球上建立可持續落腳點,使其最終成為人類登陸火星的中轉站。

  不過,“阿爾忒彌斯”計劃一直面臨預算不足的窘境。

  今年9月,美國宇航局局長布裏登斯廷要求國會在2021年的財政預算中確保32億美元用於月球著陸器開發,但11月10日,參議院撥款委員會提議,只撥款10億美元,不足預算需求的1/3。

  11月13日,烏克蘭國家航天局與美國宇航局簽署協議,成為繼美國、澳大利亞、加拿大、意大利、日本、盧森堡、阿聯酋和英國後,第9個加入《阿爾忒彌斯協議》的國家。

  據美國宇航局介紹,該協議旨在將月球探測和資源開採等“標準化”,避免未來發生衝突。

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  然而,《阿爾忒彌斯協議》允許協議簽署國或公司在月球基地創建具有排他性的“安全區”,在國際上引發巨大爭議。

  英國《金融時報》評論稱,《阿爾忒彌斯協議》聽起來像是一部驚悚片的名稱,實際上是美國希望制定自己的法律框架,建立月球殖民地,並奪取採礦權。

  在人類登月半個世紀後,一場新的探月熱潮再次興起。

  這一次,人類希望能更好地了解月球、利用月球,以月球為基站,向更遠的深空進發。

  和平探索與利用外空,不僅符合人類的共同利益,也是各國共同的責任。

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