嫦娥五號成功登月挖土,曾6次登月的美國,為何還和中國討要月壤

嫦娥五號探測器成功著陸在月球正面預(yù)選著陸區(qū),成為我國第三個成功實(shí)施月面軟著陸的探測器。成功著陸后,著陸器在地面控制下,將正式開始持續(xù)約2天的月面工作。

此次嫦娥五號將帶回2千克的月球土壤,遠(yuǎn)超過蘇聯(lián)三次帶回的326克,躋身全球第二。而早在嫦娥五號登月挖土之前,美國就希望中國可以分享月球科學(xué)數(shù)據(jù),以及月球土壤。

從1969年阿波羅11號首次登月,到1972年12月阿波羅17號登月成功結(jié)束,美國曾經(jīng)6次成功登月,共計(jì)從月球上帶回了大約382公斤的月球巖石和土壤樣本,這些標(biāo)本由多種不同的工具采集,包括錘、鏟、鉗以及鉆探等,這也是目前最具有研究價值的月巖標(biāo)本。為什么還想要中國嫦娥五號的月壤呢?

中國采集的月壤更為特殊
美蘇開采的月球樣本大多來自月球正面中低緯度的月海區(qū)域,形成年齡集中在32-46億年前。正是通過對這些樣本的分析檢測,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)月球有著45.1億年的成熟年齡。研究報(bào)告稱,月球形成于太陽系誕生后的6000萬年之內(nèi)。早前的估計(jì)是介于太陽系形成后的1億年至2億年間。

在這個范圍之外的月球歷史事件所對應(yīng)的時間,全部是以此為基礎(chǔ),參考其他觀測結(jié)果(主要是撞擊坑統(tǒng)計(jì))推演得來的,從而建立起月球大約46億年的演化歷史,而地球以外的整個內(nèi)太陽系所有行星的地質(zhì)演化歷史,都可以通過月球樣本的基礎(chǔ)來建立。
此前對美、蘇獲取月壤樣品的研究表明,月球上的火山活動在35億年前達(dá)到頂峰,然后減弱并停止。但對月球表面的觀測發(fā)現(xiàn),某些區(qū)域可能含有最近10至20億年前才形成的火山熔巖。

所以科學(xué)家需要實(shí)際證據(jù)來支撐這些猜想,而中國嫦娥五號登陸的位置是在呂姆克山(Mons Rümker)附近,這是位于風(fēng)暴洋(Oceanus Procellarum)北部地區(qū)的一個1300米高的火山群,《科學(xué)》雜志報(bào)道稱,根據(jù)來自較大誤差撞的擊坑統(tǒng)計(jì)定年模型,此處可能在大約13億年前發(fā)生過火山噴發(fā),晚于絕大多數(shù)月海玄武巖的噴發(fā),如果嫦娥五號采回的樣本能夠證實(shí)這段時間月球仍在活動,將改寫月球的歷史。
《風(fēng)暴洋地區(qū)晚期玄武巖厚度及規(guī)模的遙感研究》論文里提到,風(fēng)暴洋是月球最大的月海,分布著大面積的晚期(愛拉托遜紀(jì))玄武巖,是研究月球晚期巖漿活動的良好場所。了解月球晚期玄武巖的厚度、體積乃至噴發(fā)通量對于了解風(fēng)暴洋乃至月球晚期的熱演化具有重要意義,對研究巖漿噴發(fā)規(guī)模和方式,推測月球可能的地質(zhì)構(gòu)造活動等有著指示作用。

這也是為什么美國想要中國嫦娥五號帶回的月球土壤的原因,因?yàn)槊绹壳皳碛械脑虑蛲寥罉颖静]有此類樣本。
從月壤可以探知月球礦產(chǎn)資源
月球可能蘊(yùn)藏著地球上非常罕見的元素,目前已知的月海玄武巖中擁有鈦鐵礦,克里普巖中含有豐富的稀土元素,鉀,磷和鈾,釷等,科學(xué)家推測地球上最常見的17種元素在月球上可謂比比皆是。

克里普巖是月球上的一種有特殊化學(xué)成分的棕黃色玻璃狀巖石?,F(xiàn)在普遍認(rèn)為克里普巖是由一個在45億年前撞擊地球的類似火星的物體導(dǎo)致。這次撞擊導(dǎo)致大量的物質(zhì)流進(jìn)了地球軌道上,然后形成了月球,大部分的物質(zhì)在月球中融化,然后形成了巖漿海洋。巖漿海開始結(jié)晶,橄欖石、輝石等礦產(chǎn)沉沒,然后形成了月球的地幔。

這時鈣長石開始結(jié)晶,由于其密度低及浮動,鈣長石的結(jié)晶慢慢地形成了一個斜長巖殼。這次的結(jié)晶也就形成了克里普巖。月球上的克里普巖蘊(yùn)藏的豐富的稀土元素以及釷、鈾,這些元素是未來人類所要開發(fā)利用的月球資源中的重要礦產(chǎn)資源。
除此之外,科學(xué)家認(rèn)為月球上含有豐富的氦-3,這是通過對阿波羅探測器從月球低軌道帶回的月球樣本進(jìn)行分析后得出的結(jié)論,氦-3可用于地球上在建和計(jì)劃建造的核反應(yīng)堆,因?yàn)槭褂煤?3的熱核反應(yīng)堆中沒有中子(氦-3與氘進(jìn)行熱核反應(yīng)只會產(chǎn)生沒有放射性的質(zhì)子),故使用氦-3作為能源時不會產(chǎn)生輻射,不會為環(huán)境帶來危害。月球上的氦-3能滿足全球至少一萬年的能源需求。而且,氦-3 與氘融合會給宇宙飛船發(fā)展提供動力,通過融合推進(jìn)力能夠在不到100天內(nèi)達(dá)到火星,200天內(nèi)到木星或太陽,三到四年內(nèi)到達(dá)土衛(wèi)六。

2015年4月,我國科學(xué)家利用嫦娥三號“玉兔”月球車的測月雷達(dá)數(shù)據(jù)首次給出了較為可靠的月壤厚度估計(jì),認(rèn)為前人的估計(jì)方法可能普遍低估了月壤厚度和氦-3總儲量,而此次嫦娥五號帶回的月壤將為我們預(yù)估氦-3總儲量提供更切實(shí)的數(shù)據(jù)。

除了氦-3之外,月球上還有氦-4、氫、碳和氮等資源,另外,月球上可能富含豐富的、高附加值的鉑家族元素(貴金屬)。因?yàn)橛泻芏嘟饘傩⌒行窃谶B續(xù)不斷地撞擊月球,對這些撞擊點(diǎn)進(jìn)行定位和探測,可能會找到附加值更高的鉑金家族的元素。

而風(fēng)暴洋相對較年輕,富集鈾、釷、鉀等放射性元素,所以這也是為什么美國想要中國嫦娥五號月壤樣本的原因。
全世界都想要中國的月壤樣本
從這你就可以側(cè)面了解月壤的價值,除了美國之外,其他國家也都想要嫦娥五號的月壤,俄羅斯科學(xué)院葉夫根尼·斯柳塔就向媒體表示,俄羅斯科學(xué)家希望從中國同行那里獲得月壤樣本。
斯柳塔說:“當(dāng)然想,問問世界任何一位科學(xué)家,歐洲人或者美國人,當(dāng)然(都想得到月壤)?!?/p>
而至于中國是否會分享嫦娥五號挖掘的月壤,就要等到嫦娥五號成功返回之后再說了,最后,預(yù)祝中國嫦娥五號可以成功返回。
