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月球“挖土”简史:嫦娥五号将带2公斤“土特产”返回地球
 来源:中国军网-解放军报 作者: 耿国虎 王钰凯 时间: 2020-12-03 11:02:08
 

月球“挖土”简史

■耿国虎 王钰凯

嫦娥五号探测器成功着陆月球后,即将进行月壤取样。不久之后,嫦娥五号将带着约2公斤的月球“土特产”返回地球。

那么,这些从月球挖来的土,到底有什么用?

据悉,月球土壤是月球岩石经过数十亿年的空间风化后形成的,包含不同种类的碎屑、火山玻璃、角砾岩,以及太阳风注入的不同粒子等。

科学家可以通过研究月球土壤的组成部分,来获得原始月球的物质组成、外来物质、形成时间等重要信息。此外,月球土壤还可以帮助了解早期太阳活动情况,从而为了解地球早期经历的地质过程提供参考。

想要取得这些宝贵的土壤并不容易。即使在今天,月球采样的方式也大多为“载人登月采样”和“无人采样”两种方式。

在载人登月采样方面,目前全世界仅有美国成功实现。1969年7月至1972年12月,美国通过阿波罗11号到阿波罗17号载人飞船实施了7次载人登月任务。除阿波罗13号因发生故障中途返回,其余6艘飞船一共将12名航天员送上月球,总共采集2415块月球标本,总计381.7千克。

在无人月球采样返回探测上,苏联是开路先锋。1970年9月至1976年8月,苏联先后发射月球16号、月球20号和月球24号无人月球探测器,开展3次月球采样返回任务,一共带回月球土壤样品326克。

这些月球样本的形成时间几乎都早于30亿年前。如果用它们重建月球的地质演化史,自然有些片面;并且,这些样本的取样地点类型也较为单一,我们需要来自不同地域、类型的样本来获取更多关于月球的信息。

美国《科学新闻》一篇文章指出:“从月球另一区域获取样本,将彻底改变我们对月球和太阳系的理解,就像当年‘阿波罗计划’采集的样本一样。”

嫦娥五号着陆地点在月球风暴洋东北部吕姆克山脉以北地区。该区域的岩石和土壤的历史“更年轻”。

月球土壤从表面到深部,其物质组成、粒度等性质有很大差异,不同深度的月球土壤记录的信息也有差异。为此,嫦娥五号采用了钻探采样的方式,并配备了地外天体样本抓取机构。

嫦娥五号探测器的钻取采样系统由岩心钻探机和机械取样器组成,动力由太阳翼发电产生。

岩心钻探机可以钻取月面下2米深度的月岩样本。

机械取样器则由四自由度机械臂与末端采样器组成,可实现大范围多样化采样。机械臂末端位置安装有近距摄像头,稍远处还有一部远距广角摄像头。末端采样器中,铲挖式采样器与浅钻式采样器相互配合,能执行铲、挖、浅钻、拾取等多种形式的样本采集。

如果一切顺利,这将是44年之后,人类再一次将月球样本带回地球。中国将创造月球“挖土”新历史。




(编辑:刘彦君)



 
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