嫦娥六号任务可以说是今年最为备受关注的航天项目之一,因为这是世界上第一个成功登陆月球背面后带回珍贵月球背面样本的人造航天器,我国也因此成为了世界上第一个成功带回月球背面样本的国家。

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在6月25日,嫦娥六号探测器成功回到地球,在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆。就在大家期待科学家对嫦娥六号探测器带回的样本展开研究取得新发现之际,有一个关于嫦娥五号月壤研究成果的好消息传来了。

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1吨月壤生产超50千克水

在2020年,我国发射的嫦娥五号探测器就曾经成功带回了来自月球正面的样本,那是时隔40多年后,人类再次带回月球样本的任务,那也是我国第一个成功带回月球样本的航天器,标志着我们完成了中国“探月工程”规划的“绕、落、回”中的第三步,我们也因此掌握了很多关键的技术,为嫦娥六号以及后续的探月任务奠定了基础。

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在拿到来自月球的样本后,科学家们展开了深入的研究,并且取得了很多新的发现,让我们对月球有了更多的认识。例如之前,在研究样本时,科学家就首次成功获得嫦娥五号月壤中氦-3含量及提取温度。而现在科学家公布了一个好消息,那就是发现了一种全新的利用月壤大量生产水的方法,1吨月壤有望生产超过50公斤的水。这一个发现具有非常大的意义。

月壤中的矿物在太阳风亿万年的辐射下,存储了大量氢。而在经过加热到高温后,这些氢就会和矿物中的铁氧化物发生氧化还原反应,从而产生单质铁,以及大量水。而当温度超过1000℃以后,这些月壤就会熔化,反应产生的水就会以水蒸气的方式被释放出来。

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虽然月球看起来极为荒凉、干旱,但是科学家在研究后,发现1克月壤就能产生51-76毫克水,也就是说,1吨月壤可以产生大约51-76公斤水。这就差不多相当于100多瓶500毫升的瓶装水,几乎可以满足50人一天所需的饮水量。

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除此之外,科学家在对不同的月球矿物进行深入的研究后,还发现当加热月壤钛铁矿后,能够头部产生大量单质铁以及大量水蒸气气泡。这个发现,可以说是颠覆了我们对月球的认知。

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因为之前的研究中,我们只是发现月球月壤中含有极少量的水,而现在1吨水可以产生几十公斤的水,可以说,月球矿物是名副其实的月球“蓄水池”。

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地球上,水可以说是取之不尽用之不竭的资源,所以我们不觉得水有多稀缺,然而在月球、火星这些外星球上,虽然存在水,但是这些水并不是以我们直接使用的液态水、冰、雪的形态存在,我们还需要经过一系列的操作才能让这些水释放出来。

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虽然在月球上开发这些水资源的过程很复杂,但是在月球开发水资源的意义非常重大。因为我们现在已经在大力探索月球,接下来我们还会实施载人登月、在月球上建立月球科研站、月球基地,甚至会在月球上面开发资源,将月球资源带回地球。而挡在我们面前的技术问题还有很多,其中一个就是水的问题。

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如果在地球上运输水到月球,技术难度大、成本也相当高,但是在月球上开发水资源,获得足够多的水资源以后,我们人类常驻月球就成为常态化的事情了。

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因为在月球上实现了“水自由”以后,我们不仅可以得到饮用水、生活用水,还能电解水制备氧气、氢气。其中氧气可以给航天员呼吸使用,而氢气则可以作为飞船、火箭的推进剂。所以说,在月球上发现水、开发水,是一举多得的事情,这也是为什么现在探寻水资源是月球探测的首要任务之一。

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美国索要月球样本?

在嫦娥五号探测器去月球取样之时,NASA就表示希望我们能够分享嫦娥五号的成果,后来NASA局长比尔·纳尔逊也多次公开表示,希望我们能够分享一下嫦娥五号探测器带回的样本,就像当年美国分享阿波罗登月宇航员带回的月球样本那样。

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在嫦娥六号探测器完成月球背面样本取样返回地球任务后,我们宣布欢迎各国申请研究嫦娥六号带回的月球样品。看到这一个消息后,NASA局长比尔·纳尔逊对此“很高兴”,表示已经为美国的科研人员申请获得月球样本开了绿灯,还表示美方科学家和律师将共同参与相关程序,确保不违反“沃尔夫条款”的有关规定。

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看到美国向我们索要月球样本后,很多网友开始质疑阿波罗载人登月的真实性,因为美国手上有380多公斤月球样本,但是还是盯着我们探测器带回来的样本。其实,美国盯上我们的样本也很正常,因为每艘飞船、每个探测器的着陆点都不同,带回的样本也会存在差异。

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像嫦娥六号的着陆点位于月球的背面,那是第一批来自月球背面的样本,所以科研价值相当高。CNN报道形容来自月球背面的岩石和土壤是“从未拥有过的东西”。

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虽然我们欢迎世界各国的科学家参与月球样本的研究,而美国也向我们提出索要样本的想法,但是他们不一定能够拿到样本。我们官方也进行了回应,美国似乎忘了‘沃尔夫条款’等国内法的存在,不知道他们是否会被美国政府允许参与对话交流合作。

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将月球“包裹”批量运回地球

现在探索月球已经进入白热化的状态,越来越多国家都参与探月任务中。为了将月球上面的资源运输回地球,科学家们提出了很多设想,例如我国科学家提议在月球上建造一个磁性发射器,将从月球表面提取的资源送回地球。

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简单地说,这个磁性发射器采用超导电机驱动,仅消耗电能,由太阳能和核能提供动力,不需要消耗推进剂,它的原理和体育比赛中的掷链球相同。

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在将发射舱抛向地球之前,这个发射器需要不断旋转加速,达到足够快的速度后,将发射舱发射出来,将包括氦-3在内的月球资源带回地球。考虑到月球高真空、微重力的环境,磁性发射器的工作效率会比较高,每天可以发射2次,运输成本是现有的10%左右。