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20201222嫦娥五号从月球带回来了什么?

 臧雨川 2020-12-22


美国“阿波罗探月计划”历时约11年,耗资255亿美元。“嫦娥”工程第一期总投资约14亿元,如果预估整个探月工程的花费,总耗资约在上百亿元以上。中国投入了如此高昂的费用进行探月,最后想要达到怎样的目标?本次探月,嫦娥五号从月球带回来了什么?

2020年11月24日凌晨4点30分,在中国文昌航天发射场长征五号遥五运载火箭点火升空,火箭飞行约2200秒后,顺利将嫦娥五号探测器送入预定轨道,长征五号遥五运载火箭将运送嫦娥五号探测器至地月转移轨道,开启我国首次地外天体采样返回之旅。

2020年12 月 1 日 22 时 57 分,嫦娥五号探测器的着陆器+上升期组合体从距离月面约 15 公里处开始实施动力下降, 7500 牛变推力发动机开机,逐步将探测器相对月球的纵向速度从1. 7 公里/秒降为零,期间探测器进行姿态调整,平稳着陆于月球正面风暴洋的吕姆克山脉以北地区。

2020年12月16日深夜,返回器还在“返程”途中,地面搜索回收分队开始向着陆场预定区域行进。17日凌晨,嫦娥五号返回器安全着陆在内蒙古自治区四子王旗预定区域。返回器姿态端庄地立在积雪覆盖的草原上。

中国探索月球的初衷绝对不是出于好奇心,而是处于长远利益方面的考量。月球上有着丰富的资源,例如钛、稀土、氦-3、铀、钍等。其中,氦-3是一种可以用作清洁核聚变发电的原料,一克氦-3产生的能量约为1万升汽油。如果全球发电都用氦-3聚变能,那仅需要100吨氦-3就能够满足需求。不过,地球上氦-3的储量极其稀少,已探明的储量仅为500公斤左右,这导致氦-3的价格很昂贵,一公斤约在500万元左右,相当于在一线城市买一套像样的房子。

中国一年消耗大量的煤炭资源和石油,才能够满足我国能源的需求,其中煤炭2019年一年消耗量就达到了惊人的40亿吨,而石油2019年消耗量也达到了6.96亿吨,当年进口量就达到5亿吨,进口额达到了1.6万亿人民币以上。

这一次,嫦娥五号将从月球上带回2公斤月壤,虽然月壤是装满整个容器的,但最后只有1731克!嫦娥五号月壤样品开箱,全世界的眼光都在聚焦着这一历史时刻!嫦娥五号载着最新鲜的月壤顺利归来!科学家们小心翼翼的打开返回舱,拿出来载着新鲜月土的容器,然后轻轻放在了电子秤上称量,重1731克!

这些新鲜的月球土壤,很快就要进行更多的科学研究了,虽然月球土壤不能够直接种植植物,但是因为月球土壤里可能含有一个从太阳上产生的未来宇宙能源物质——氦三,还可能含有很多很贵重的其他元素,而这些可能都将具备非常高的科研和经济价值。

月球经过46亿年的演化,地壳的浅层内至少含有100-500万吨的氦-3。如果按照人类的消耗计算,这些资源足够满足人类上万年的消耗。除了作为发电使用外,氦-3还被公认为是制造第四代核武器最好的材料之一。以氦-3为基础的新型核聚变弹,在拥有强悍的打击能力的同时,所释放出来的辐射很小,不会对地球环境带来长期的放射性污染,在战争中使用的门槛较低。因此,从军民两用角度来讲,月球上的氦-3对人类来说吸引力很大。

嫦娥五号不管能从月壤中发现什么,只说氦三这一个物质,可以用于和氘进行核聚变,反应非常环保安全,而且能量惊人,全球一年的能源需求量只用100吨氦三就足够了,也就是说我国一年的能源需求只需要几十吨氦三聚变反应就足够了,这个可是非常惊人的能源了。氦三产生于太阳的核聚变,每天大量的氦三随着太阳风在宇宙中到处飘荡,地球由于总有大气层,因此只有少量氦三能够到达地球,因此地球存量大概只有500吨左右的样子。而月球就不同了,由于没有大气层,因此月球表面可能存在巨量的氦三资源,可能将达到100万到500万吨,是地球存量的几千到上万倍。

这次嫦娥五号从月球取回来1731克月球土壤,是一个非常了不起的成就,如果通过月球土壤分析,形成了更多的科研成果,对于月球土壤有了更多的清晰的认识,那么对于以后建设月球站,建立采矿点,矿场等等工作,可能都将有重大指导意义。

嫦娥五号的历史意义

“取样返回”有着非常重要的科学意义,所取的月球表面样本将有助于人们了解月球。能完成月球"取样返回",说明我国科技工程技术达到了一定的高度。

与嫦娥系列前三次发射不同,嫦娥五号的任务更重、规模更大、难度更高、要解决的科学难题更多,实施该工程可带动更多、更新的科学技术发展。

探月工程三期再入返回飞行试验任务的胜利,是继嫦娥三号成功登月后中国探月工程的又一重要里程碑,是探月工程全面转入无人自主采样返回新阶段的关键环节。作为"绕、落、回"规划的第三步,探月工程三期的主要目标是实现无人自动采样返回,突破月面采样、月面上升、月球轨道交会对接和以接近第二宇宙速度再入返回四项核心关键技术。

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