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美国早已带回382公斤月球物质,为何还盯上嫦娥5号的2公斤月壤

2021-04-01  华笺流香

科学家们说,月球是地球的女儿。

因为在30亿年前,一个火星大小的星球“忒伊亚”撞了地球,大量的碎片飞到了空中,最终形成了月球。

             

所以月球的岩石成分和地球上的岩石成分完全相同。

理论上,月亮应该含有忒伊亚的成分,但是却没找到。

》月球上面没有空气、水流的侵蚀,岩石保持着极其古老的地貌。

只是在太阳光的照耀下,不停的经历黑夜零下100度、白昼零上200度。30亿年冻融循环,让表面岩石形成了一层细碎的粉末,这就是所谓的月壤。

这意味着月壤中保存着太阳系诞生最初的环境样本,可以作为太阳系的气候档案。

同时,月壤还有另外一个重要的特性:太阳风粒子的植入。

             

太阳每时每刻都会向宇宙空间中发射大量的带电粒子,这些带电粒子里有质子、电子和剥离了外层电子的原子核。

它们在太阳系中以每秒数百公里的速度向外扩散。太阳风打在了地球的磁场上,在南极北极形成了美丽的极光。

但是月亮没有磁场,而且也没有大气层的阻挡,所以太阳风就毫无遮挡的倾泻在月球表面,大部分都被月球土壤给吸收了。

所以从理论上说,月壤的成分不仅每时每刻都有轻微的变化,而且因为地区的不同所含的成分也有区别。

》中国嫦娥5号月球探测器软着陆的位置,在风暴洋的巨大火山平原孟斯鲁克地区。

             

着陆点的位置在此前从未被人类的探测器造访过,所以嫦娥5号从这里取了两公斤的土壤,被认为可以填补科学家们研究月球火山活动以及演化历史的一个空白。

在嫦娥5登月带回月壤之前,从月球带回物质的是美国和前苏联,但这都是几十年前的事情。

月球是距离地球最近的岩石星球,引力只有地球的1/6,虽然没有大气层,但根据最新的研究,月壤中可能有水。

》之所以说是可能有水,因为不同的证据得到的结论是相反的。

1969年,阿波罗11号任务返回地球。第1批月球样品经过严格的含水量检验,除了极度干燥以外,阿波罗号的样本化学成分表明月壤是在完全无水的还原条件下产生的。而且随后的阿波罗任务取回的其他样本也证实了这一最初的印象。

             

但是1976年,苏联科学家从无人驾驶的月船24号任务带回的月球土壤样本中,首次宣布发现月球有水。

1972年,阿波罗16号任务返回的一块岩石显示出可见的褐色斑点,原来是“铁锈”,以赤铁矿的形式存在。这是一种铁羟基相结构,含有少量氯。这种矿物类似在一些陨石中发现的水蚀变铁矿物。

科学家一直争论的问题:水是来自月球内部还是来自撞击彗星?氧化是发生在月球上,还是由于高度还原的月球样本暴露在潮湿的空气中(返回的阿波罗指挥舱内部或休斯敦夏季湿度)?

嫦娥5号带回的风暴洋月球土壤,将进一步验证月球上到底存不存在水。

             

水的存在,对于人类在月球上所设立月球基地至关重要。因为这样可以大量的减少从地球上发射到月球的物质重量。

如果月球上含有大量的水,那么在电解的作用下就可以生成火箭的原料,氢和氧。

》月壤的太阳风植入物中,有一种可能对人类文明非常重要的材料,氦3。

氦三是最佳核聚变原料。

核聚变的最初材料是氢原子核,也就是质子。但是4个质子无论如何也不会形成一个氦。原子中间的空隙非常大,4个质子同时撞在一起的概率就相当于在4个足球场上随机运动的4个玻璃球同时碰撞的概率。

在4个质子最终合成氦的过程中,会形成一系列的中间产物。

目前人类在地球上所谓的小太阳核聚变,所用原料就是这些中间产物中的2种,氢的同位素氘、氚。氘有一个质子和一个中子,氚有一个质子和两个中子。

其中氘和氚反应,要放射出一个中子,而中子会产生放射性同位素。

             

所以我们虽然说核聚变是干净和清洁的能源,时间一长仍然会有放射性物质产生,变得不清洁和不干净。

目前全世界各地建成的托卡马克核聚变装置全都是实验堆,能量非常的小,放射性效应不显著,一旦进入大规模商用,核辐射就不得不成为一个必须考虑的问题。

》那么有没有不会产生放射性物质的核聚变呢?

有,这就是氦3!

两个氦三形成一个氦,释放出两个质子,也就是氢原子。由于库仑斥力的原因,质子不会打在其他的原子核上,形成放射性物质。

所以,氦3也被称为终极核聚变清洁能源。

根据研究,太阳风植入月球土壤中的氦3超过100万吨。

             

这些原料既可以供月球基地使用,也可以运回地球。

所以月球是个大宝藏,每个国家都想得到它的土壤。虽然NASA从月球上带回了几百公斤的月球物质,但是还是想从中国这2公斤月壤中分一点。

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