美国没发现“月球水”,我国嫦娥五号:1吨月壤约含120克水

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导语 早在 1969 年美国阿波罗 11 号载人登月任务成功并返回月球样品之后,人们就已经陷入了一场“月球上有没有水”的争议中。随后陆续有印度“月船一号”和我国嫦娥一号、嫦娥二号等探测器开始对月球表面的土壤和

导语

  早在 1969 年美国阿波罗 11 号载人登月任务成功并返回月球样品之后,人们就已经陷入了一场“月球上有没有水”的争议中。随后陆续有印度“月船一号”和我国嫦娥一号、嫦娥二号等探测器开始对月球表面的土壤和矿物成分进行研究,但关于月球上是否有水,是否会有生命等一系列问题,都成为了科学家们争论的焦点。

  2019 年,嫦娥四号探测器成功登陆到月神盆地冯•卡门环形山内部的一处古老撞击盆地——嫦娥四号不仅是我国首次成功着陆月球背面的探测器,它所携带的“玉兔二号”月球车也成功开展了探测作业,这也是人类有史以来首次在月球背面进行探测的一项伟大工程。然而令人惊喜的是,嫦娥四号探测器在完成了探测任务之后,并不着急返航回到地球,而是继续沿着预定的航线向西移动,最终成功抵达了嫦娥五号的预定发射地点,为嫦娥五号的任务目标提供了环境和地理条件的探测数据。

  随后在 2019 年 12 月嫦娥五号探测器终于发射升空,它所带回的月球样品计划也是我国探月工程的里程碑,而在 2020 年 12 月份,嫦娥五号探测器终于完成了带回地球的任务,月球样品已经交由相关科研人员展开研究。而在这些月球样品中,我国终于发现了关于月球水的证据,这一发现对我国有什么重大意义?

一、月球水是什么?

  关于月球上是否曾经存在过水,以及现在是否还有藏匿在地下的水源一直都是科学家们探讨的问题。美国阿波罗登月任务成功返回样本之后,探测人员们进行了分析之后发现,月球表面存在一些类似于地球上水分子元素的化合物,比如氧化亚铁、氢氧化亚铁等,但并没有像地球上那样的单质水。

  正是因为没有在月球表面发现像地球上单质水一样的东西,加上月球的气候条件和地理环境也不适合独立生成水分子,因此美国宇航员最终宣布,月球上并未发现包括单质水在内的液态水。但是,2009 年印度发射的“月船一号”却在月球表面搜寻到了月球水的明显证据。根据“月船一号”返回的数据,月球表面含有着氢气分子,而氢气分子的主要来源不仅有太阳风,更重要的是陨石和宇宙微尘。

  这些来自外太空的物质中蕴含着微量的水分子,因此科学家们推测,月球上的“水”极有可能就是来自这些外太空太阳风、陨石和宇宙微尘中的水分子的。而我国嫦娥一号、嫦娥二号等探测器也分别对月球表面进行过探测,虽然没有发现明显的水分子的存在,但是月球表面所包含的矿物中都有吸水的能力。

  这也让科学家更加坚信月球上确实存在着水分子,只是目前水分子都躲在月球表面的矿物中,人类尚无法直接从月球表面发现。关于月球水的来源,有一种假说流行了很长时间,直到阿波罗 11 号任务返回的月球样品被地球科学家们研究一番后,这一假说才逐渐失去了科学依据。

  这一假说就是:“月亮其实是从地球上飞出来的,因此月球上有的这些和地球一样的东西,就是月球在从地球上掰脱时带走的一部分”。然而据美国阿波罗 11 号任务后返回地球的月球样品研究显示,无论是月亮上的土壤还是月球岩石,都和地球上的相比差异都非常大,两者之间根本就不存在任何联系。

  后来,随着我国嫦娥四号探测器和嫦娥五号探测器返回的月球样品研究精益求精,这种假说也一直未在唯独依存时下科学研究的科学界中流行开来。

  而且,随着我国嫦娥五号探测器返回月球样品的研究工作虽然尚未全部结束,但早已有人将目光投向了嫦娥五号所带回的月球样品的水分子。

二、嫦娥五号发现。

  2020 年 7 月份,我国嫦娥五号探测器的加速器火箭成功升空,标志着我国的嫦娥五号任务迈入下一个阶段。嫦娥五号探测器将在环月轨道上进行两次轨道修正,然后进行月球着陆,完成和嫦娥四号类似的采样任务。

  嫦娥五号的自主着陆任务是我国探月工程的终极目标,而一旦嫦娥五号自由落体着陆任务成功,它将携带大约 2000 克月球样品返回地球,这些月球样品将对月球的形成和演化、月球的地质历史等方面作出巨大的贡献。嫦娥五号自主着陆任务首先要解决的问题就是嫦娥五号探测器的减速问题,而在 2020 年 11 月份,嫦娥五号探测器终于平稳着陆在月球表面一处撞击坑中,标志着嫦娥五号探测任务的前期目标顺利完成。

  在成功着陆后,嫦娥五号探测器的下一步任务就是进行地质样本采集,然而这项任务并不是一帆风顺的,虽然嫦娥五号探测器搭载的机器臂在月球表面拍照的时候是正常的,但在进行地质样本采集任务的前夕,机器臂却突然出现了故障,无法伸展出去进行采集任务。

  在接到嫦娥五号探测器发回来的故障信息后,地面的科研人员们七嘴八舌讨论了很久,最终才想到,可能是因为月球表面的温度过低,已经冻结了探测器上的润滑油导致机器臂卡死了。然而,虽然发现了机器臂的故障问题,但要解决这个问题便不是件容易事,因为机器臂被冻死,就意味着嫦娥五号探测器拥有的7台科学探测设备将全部处于闲置状态,不会给地面科研人员发送回任何数据,这极大地增加了地面科研人员排查故障的难度。

  嫦娥五号探测器最终是靠着地面科研人员们的快速判断和敏捷反应能力,成功让机器臂动了起来,并且向月球表面伸出去进行了探测样本采集,这才得以圆满完成中国有史以来首次探测器月球表面样本采集任务。嫦娥五号探测器返回地球的月球样品经过我国的科研人员们认真精细的研究后,终于在月球样品中发现了确凿的月球水的证据。

  根据嫦娥五号发回来的数据,我国科研人员们终于可以断定,月球表面所含水量大约为每吨约 120-180 克的水,这一发现对我国的无人探测探索开辟了新的思路,同时也为未来宇航员在月球上的生活提供了可能性。

三、月球水的意义。

  月球上的水是人类探索宇宙的新的起点,它将为人类在月球上的生活带来极大的便利,同时也为有可能在月球上建设一个月球基地,甚至让人类在月球上长期驻留,提供了可能性。一旦人类真正学会利用月球上的水,就等于说探索更远的外太空已经探索到了尽头,人类就可以在月球上建造自己的家园,进行农业生产,甚至生儿育女。

  月球上的水还为人类提供了一个能够探索太阳系早期历史的机会,因为月球是太阳系中被最早形成的天体之一,因此它的水极有可能是记录了太阳系早期环境和条件的最宝贵信息。有了月球上的水,人类就能够更好地了解太阳系形成之初的过程,从而更好地理解地球的形成和演化,这对人类研究地球起源和探索地球的未来都是重要的信息。

结语

  我国嫦娥五号探测器发现月球水的成果有目共睹,然而在我国之前,美国的阿波罗任务和印度的“月船一号”探测器也在月球水研究方面取得了重要成果。因此,探索宇宙并不是单一一国就能完成的任务,更重要的是通过国际合作,探索宇宙的成果能够更好地为人类共享,从而为人类探索宇宙—探索未知的过程增添更多历史性的成就。

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