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世纪|世界周刊丨“嫦娥”跳起“深空芭蕾” 半世纪后探月再起新热潮

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本周 ， 我国“嫦娥五号”月球探测器顺利升空 ， 引发全球关注 。
《自然》杂志撰文称 ， 如果嫦娥五号此次任务成功 ， 将是时隔44年后 ， 人类再次把月球岩石样本带回地球 ， 也再次凸显了人类对月球探索的新兴趣 。
△模拟动画视频：嫦5探月取土 Chang’e-5 spacecraft
按照预定计划 ， 未来一周 ， “嫦娥五号”将在月球正面最大的月海风暴洋北部吕姆克山脉附近着陆 ， 之后在这里展开采样工作 。
《自然》杂志刊文称 ， 这一地区存在的玄武岩形成于13亿至20亿年前 ， 在月球表面属于较年轻的玄武岩 ， 获得它们的样本 ， 有助于推进对月球火山活动和演化历史的认识 。
事实上 ， 在登陆月球之前 ， 人们对月球的起源 ， 有各种各样的猜想 。
1879年 ， 天文学家乔治·达尔文提出 ， 早期地球快速自转和太阳潮汐作用形成共振 ， 将地球甩出去一部分 ， 形成月球 。
还有人认为月球在太阳系其它地方形成 ， 后来被地球重力捕获 。
20世纪六七十年代 ， 美国先后成功进行了6次载人登月 ， 带回约382千克的月球岩石和土壤样本 。
苏联则先后进行过3次月球无人采样 ， 共采集到约335克样本 。
借助这些月球样品 ， 科学家们勾勒出月球早期的历史 ， 发现月球和地球拥有共同的“起源” ， 证实月球是地球与小型星体快速相撞后形成 。
在美国休斯顿约翰逊航天中心 ， 这个实验室里封存着阿波罗登月任务收集月球样本 ， 包括岩石、岩心样本、卵石和土壤 。
△美国约翰逊航天中心工作人员 奥尔顿
美国约翰逊航天中心工作人员 奥尔顿：在这个宽敞的大房间里 ， 月球样本都被放在那些带操作手套的盒子里 。 里面是极纯的氮气环境 ， 我们把样本能接触到的物质种类降到最低 。
该实验室配备了极为精密先进的暖通空调系统 ， 可保证室内空气比室外干净1000倍 。
美国约翰逊航天中心工作人员 奥尔顿：每隔一段时间 ， 当我们认为需要观察更多岩石时 ， 我们就会像切面包一样把它们切成片 。 每次这么做时 ， 都可能发现一个新的岩石类型 。
美国公共广播公司采访人员：所以人们仍会从这些岩石上了解到新知识 。
2019年 ， 美国宇航局决定 ， 利用21世纪的科技来对这些月球样本进行分析 。
不过 ， 值得一提的是 ， 当年美国阿波罗计划和苏联探测器采集的月球样本大多是形成于30—40亿年前的岩石 。 这一次 ， 嫦娥五号探索的月面 ， 岩石非常年轻 ， 仅有13亿年的历史 。
与当初苏联的月球探索一样 ， “嫦娥五号”也是利用无人探测器采样 ， 但采样能力强大得多 。 苏联的3个无人探测器先后进行3次月球采样 ， 带回月球样本约330克 ， 而“嫦娥五号”一次就计划带回2千克月球样本 。
之所以出现这么大的差别 ， 一个很重要的原因是“嫦娥五号”将采用月球轨道无人交会对接技术 。
50年前 ， 苏联的探测器采样完成后 ， 是从月面直接返回地球 ， 由于返回舱及燃料负重巨大 ， 被迫压缩采样重量 。
而“嫦娥五号”在完成采样后 ， 将采用“月球轨道无人对接”方案转移月球样本 ， 由于上升器无需搭载返回舱 ， 所需燃料大大减少 ， 因此采样重量也呈几何级提高 。
然而 ， 在无人协助的情况下 ， 完全自动地实现月球样本“采集—包装—转移—封装”一系列工作 ， 难度可想而知 。
《科学》杂志对此评论称 ， 要想成功从月球取回样本 ， 需要“嫦娥五号”跳一场复杂的深空芭蕾舞 。
嫦娥探月 ， 引发全球关注 。 事实上 ， 近几年 ， 人类对月球探索的兴趣已被再次点燃 。
欧洲航天局、印度、以色列、日本和俄罗斯等都计划在未来5年内发射着陆器或月球车 。
美国宇航局首席科学家 吉姆·格林：我们要去月球有很多重要原因 ， 其中之一是为去火星做练习 。 我们想学习如何在另一个星球上生活和工作 。
10月26日 ， 美国宇航局发布了一个大消息：首次在月球的太阳照射面发现了水 。
这表明水可能分布在整个月球表面 ， 而不仅限于寒冷、处于阴影的区域 。
这是一架被改装过的波音客机 ， 携带一台口径约2.5米的望远镜 ， 可观测天体磁场以及行星和恒星活动 ， 被称为“平流层红外天文台（SOFIA）” 。 正是由它完成了这一极具意义的观测 。
观测数据显示 ， 水被“困在”分布在月球表面的土壤中 ， 浓度为百万分之100至412 ， 也就是大约每千克的月球土壤中含有100至400毫克的水 。 这个浓度 ， 是撒哈拉沙漠含水量的百分之一 。
美国宇航局戈达德宇宙飞行中心博士 霍尼博尔：月球环境非常恶劣 。 所以 ， 能在月球发现水非常令人惊喜 。 但对于生命存在则非常难 。
据介绍 ， 下一步SOFIA将继续对月球进行相关探索 ， 以进一步了解月球上的水是如何产生、存储和转移的 。 这些数据将为未来的月球探索计划提供重要信息 ， 帮助创建首个月球水资源图 ， 有助于未来人类太空探索任务 。
△美国宇航局首席探索科学家 布里克
美国宇航局首席探索科学家 布里克：如果不需要携带水上月球 ， （登月）会变得容易许多 。 因为你就可以携带其它东西了 。 利用月球上现有的东西对于我们进行下一步探索 ， 的确是一个很好的思路 。
美国宇航局局长布里登斯廷发推特表示 ， 目前尚不清楚这些水是否可以使用 ， 但了解月球上的水 ， 是“阿尔忒弥斯”计划的关键 。
“阿尔忒弥斯”计划是美国制定的重返月球计划 ， 以希腊神话中的月亮女神阿尔忒弥斯命名 。
计划在2024年将宇航员送上月球 ， 2028年在月球上建立可持续落脚点 ， 使其最终成为人类登陆火星的中转站 。
不过 ， “阿尔忒弥斯”计划一直面临预算不足的窘境 。
今年9月 ， 美国宇航局局长布里登斯廷要求国会在2021年的财政预算中确保32亿美元用于月球着陆器开发 ， 但11月10日 ， 参议院拨款委员会提议 ， 只拨款10亿美元 ， 不足预算需求的1/3 。
11月13日 ， 乌克兰国家航天局与美国宇航局签署协议 ， 成为继美国、澳大利亚、加拿大、意大利、日本、卢森堡、阿联酋和英国后 ， 第9个加入《阿尔忒弥斯协议》的国家 。
据美国宇航局介绍 ， 该协议旨在将月球探测和资源开采等“标准化” ， 避免未来发生冲突 。
然而 ， 《阿尔忒弥斯协议》允许协议签署国或公司在月球基地创建具有排他性的“安全区” ， 在国际上引发巨大争议 。
英国《金融时报》评论称 ， 《阿尔忒弥斯协议》听起来像是一部惊悚片的名称 ， 实际上是美国希望制定自己的法律框架 ， 建立月球殖民地 ， 并夺取采矿权 。
在人类登月半个世纪后 ， 一场新的探月热潮再次兴起 。
这一次 ， 人类希望能更好地了解月球、利用月球 ， 以月球为基站 ， 向更远的深空进发 。
【世纪|世界周刊丨“嫦娥”跳起“深空芭蕾” 半世纪后探月再起新热潮】和平探索与利用外空 ， 不仅符合人类的共同利益 ， 也是各国共同的责任 。

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