世界周刊丨“嫦娥”跳起“深空芭蕾” 半世纪后探月再起新热潮

2020-11-30 06:49:35来源：中央广电总台央视新闻客户端编辑：杨磊

　　本周，我国“嫦娥五号”月球探测器顺利升空，引发全球关注。

　　《自然》杂志撰文称，如果嫦娥五号此次任务成功，将是时隔44年后，人类再次把月球岩石样本带回地球，也再次凸显了人类对月球探索的新兴趣。

　　△模拟动画视频：嫦5探月取土 Chang’e-5 spacecraft

　　按照预定计划，未来一周，“嫦娥五号”将在月球正面最大的月海风暴洋北部吕姆克山脉附近着陆，之后在这里展开采样工作。

　　《自然》杂志刊文称，这一地区存在的玄武岩形成于13亿至20亿年前，在月球表面属于较年轻的玄武岩，获得它们的样本，有助于推进对月球火山活动和演化历史的认识。

　　事实上，在登陆月球之前，人们对月球的起源，有各种各样的猜想。

　　1879年，天文学家乔治·达尔文提出，早期地球快速自转和太阳潮汐作用形成共振，将地球甩出去一部分，形成月球。

　　还有人认为月球在太阳系其它地方形成，后来被地球重力捕获。

　　20世纪六七十年代，美国先后成功进行了6次载人登月，带回约382千克的月球岩石和土壤样本。

　　苏联则先后进行过3次月球无人采样，共采集到约335克样本。

　　借助这些月球样品，科学家们勾勒出月球早期的历史，发现月球和地球拥有共同的“起源”，证实月球是地球与小型星体快速相撞后形成。

　　在美国休斯顿约翰逊航天中心，这个实验室里封存着阿波罗登月任务收集月球样本，包括岩石、岩心样本、卵石和土壤。

　　△美国约翰逊航天中心工作人员 奥尔顿

　　美国约翰逊航天中心工作人员 奥尔顿：在这个宽敞的大房间里，月球样本都被放在那些带操作手套的盒子里。里面是极纯的氮气环境，我们把样本能接触到的物质种类降到最低。

　　该实验室配备了极为精密先进的暖通空调系统，可保证室内空气比室外干净1000倍。

　　美国约翰逊航天中心工作人员 奥尔顿：每隔一段时间，当我们认为需要观察更多岩石时，我们就会像切面包一样把它们切成片。每次这么做时，都可能发现一个新的岩石类型。

　　美国公共广播公司记者：所以人们仍会从这些岩石上了解到新知识。

　　2019年，美国宇航局决定，利用21世纪的科技来对这些月球样本进行分析。

　　不过，值得一提的是，当年美国阿波罗计划和苏联探测器采集的月球样本大多是形成于30—40亿年前的岩石。这一次，嫦娥五号探索的月面，岩石非常年轻，仅有13亿年的历史。

　　与当初苏联的月球探索一样，“嫦娥五号”也是利用无人探测器采样，但采样能力强大得多。苏联的3个无人探测器先后进行3次月球采样，带回月球样本约330克，而“嫦娥五号”一次就计划带回2千克月球样本。

　　之所以出现这么大的差别，一个很重要的原因是“嫦娥五号”将采用月球轨道无人交会对接技术。

　　50年前，苏联的探测器采样完成后，是从月面直接返回地球，由于返回舱及燃料负重巨大，被迫压缩采样重量。

　　而“嫦娥五号”在完成采样后，将采用“月球轨道无人对接”方案转移月球样本，由于上升器无需搭载返回舱，所需燃料大大减少，因此采样重量也呈几何级提高。

　　然而，在无人协助的情况下，完全自动地实现月球样本“采集—包装—转移—封装”一系列工作，难度可想而知。

　　《科学》杂志对此评论称，要想成功从月球取回样本，需要“嫦娥五号”跳一场复杂的深空芭蕾舞。

　　嫦娥探月，引发全球关注。事实上，近几年，人类对月球探索的兴趣已被再次点燃。

　　欧洲航天局、印度、以色列、日本和俄罗斯等都计划在未来5年内发射着陆器或月球车。

　　美国宇航局首席科学家 吉姆·格林：我们要去月球有很多重要原因，其中之一是为去火星做练习。我们想学习如何在另一个星球上生活和工作。

　　10月26日，美国宇航局发布了一个大消息：首次在月球的太阳照射面发现了水。

　　这表明水可能分布在整个月球表面，而不仅限于寒冷、处于阴影的区域。

　　这是一架被改装过的波音客机，携带一台口径约2.5米的望远镜，可观测天体磁场以及行星和恒星活动，被称为“平流层红外天文台（SOFIA）”。正是由它完成了这一极具意义的观测。

　　观测数据显示，水被“困在”分布在月球表面的土壤中，浓度为百万分之100至412，也就是大约每千克的月球土壤中含有100至400毫克的水。这个浓度，是撒哈拉沙漠含水量的百分之一。

　　美国宇航局戈达德宇宙飞行中心博士 霍尼博尔：月球环境非常恶劣。所以，能在月球发现水非常令人惊喜。但对于生命存在则非常难。

　　据介绍，下一步SOFIA将继续对月球进行相关探索，以进一步了解月球上的水是如何产生、存储和转移的。这些数据将为未来的月球探索计划提供重要信息，帮助创建首个月球水资源图，有助于未来人类太空探索任务。

　　△美国宇航局首席探索科学家 布里克

　　美国宇航局首席探索科学家 布里克：如果不需要携带水上月球，（登月）会变得容易许多。因为你就可以携带其它东西了。利用月球上现有的东西对于我们进行下一步探索，的确是一个很好的思路。

　　美国宇航局局长布里登斯廷发推特表示，目前尚不清楚这些水是否可以使用，但了解月球上的水，是“阿尔忒弥斯”计划的关键。

　　“阿尔忒弥斯”计划是美国制定的重返月球计划，以希腊神话中的月亮女神阿尔忒弥斯命名。

　　计划在2024年将宇航员送上月球，2028年在月球上建立可持续落脚点，使其最终成为人类登陆火星的中转站。

　　不过，“阿尔忒弥斯”计划一直面临预算不足的窘境。

　　今年9月，美国宇航局局长布里登斯廷要求国会在2021年的财政预算中确保32亿美元用于月球着陆器开发，但11月10日，参议院拨款委员会提议，只拨款10亿美元，不足预算需求的1/3。

　　11月13日，乌克兰国家航天局与美国宇航局签署协议，成为继美国、澳大利亚、加拿大、意大利、日本、卢森堡、阿联酋和英国后，第9个加入《阿尔忒弥斯协议》的国家。

　　据美国宇航局介绍，该协议旨在将月球探测和资源开采等“标准化”，避免未来发生冲突。

　　然而，《阿尔忒弥斯协议》允许协议签署国或公司在月球基地创建具有排他性的“安全区”，在国际上引发巨大争议。

　　英国《金融时报》评论称，《阿尔忒弥斯协议》听起来像是一部惊悚片的名称，实际上是美国希望制定自己的法律框架，建立月球殖民地，并夺取采矿权。

　　在人类登月半个世纪后，一场新的探月热潮再次兴起。

　　这一次，人类希望能更好地了解月球、利用月球，以月球为基站，向更远的深空进发。

　　和平探索与利用外空，不仅符合人类的共同利益，也是各国共同的责任。