大家都知道中國(guó)和美國(guó)最近熱門的那就是關(guān)稅戰(zhàn),雙方可謂是打的有來(lái)有回,然而在航天科技領(lǐng)域,美國(guó)為了限制中國(guó)的航天科技發(fā)展,專門為我們量身定制了《沃爾夫條款》,成功限制中美航天領(lǐng)域交流的任何可能。
然而,近年來(lái)中國(guó)航天事業(yè)取得的顯著成就,尤其是探月工程的成功,引發(fā)了國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注。嫦娥五號(hào)與嫦娥六號(hào)成功采集并帶回月壤,為人類獲取近些年極為珍貴的月球樣本提供了機(jī)會(huì)。
對(duì)嫦娥五號(hào)月壤的深入研究,揭示了月球上諸多不為人知的秘密,例如含有水分子與銨的未知礦物晶體,以及玻璃纖維、鉻鐵礦納米晶體等。這些發(fā)現(xiàn)令美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)頗感焦慮,其多次表達(dá)了獲取中國(guó)月壤的意愿,甚至聲稱在不違背《沃爾夫條款》的前提下尋求合作途徑。
盡管存在《沃爾夫條款》的制約,中國(guó)國(guó)家航天局依然秉持開(kāi)放合作的態(tài)度。近日,依據(jù)相關(guān)管理辦法,中國(guó)國(guó)家航天局批準(zhǔn)了包括美國(guó)布朗大學(xué)、美國(guó)紐約州立大學(xué)石溪分校在內(nèi)的七家國(guó)際機(jī)構(gòu)的月壤借用申請(qǐng)。此舉表明,即使在政治因素的干擾下,科學(xué)研究的國(guó)際合作依然具有重要意義。
美國(guó)科研機(jī)構(gòu)對(duì)中國(guó)月壤的迫切需求,反映了其對(duì)中國(guó)探月工程成果的高度認(rèn)可。此次共享月壤的舉措,或可在一定程度上緩解《沃爾夫條款》帶來(lái)的負(fù)面影響,為未來(lái)中美航天領(lǐng)域的交流合作提供新的契機(jī),并推動(dòng)人類對(duì)月球的科學(xué)探索。
為何需要嫦娥五號(hào)?
當(dāng)我們遙望月球,那些表面的斑點(diǎn)與隕石坑,宛如太陽(yáng)系早期創(chuàng)傷留下的深刻印記。在太陽(yáng)系的遠(yuǎn)古時(shí)代,小行星與彗星頻繁撞擊早期的地球和月球,它們或許是生命誕生與繁衍的“使者”,為地球帶來(lái)了孕育生命的關(guān)鍵物質(zhì)——水。
然而,這些關(guān)鍵事件究竟發(fā)生于何時(shí),目前尚無(wú)定論。不過(guò),科學(xué)家們找到了探索真相的途徑——研究月球不同區(qū)域的年齡和組成,以此拼湊出月球漫長(zhǎng)的歷史畫(huà)卷。盡管軌道航天器能夠收集到海量有價(jià)值的數(shù)據(jù),但有些科學(xué)實(shí)驗(yàn)卻只能在地球上開(kāi)展。因?yàn)橄嚓P(guān)實(shí)驗(yàn)所需的儀器體積龐大、耗電量高,根本無(wú)法搭載到航天器上進(jìn)行太空飛行。而且,在地球的實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行實(shí)驗(yàn),不僅可以重復(fù)操作以確保結(jié)果的準(zhǔn)確性,還能將樣本妥善儲(chǔ)存,讓子孫后代借助更先進(jìn)的技術(shù)繼續(xù)深入研究。
中國(guó)的嫦娥五號(hào)樣本返回任務(wù)意義非凡。它精準(zhǔn)降落在風(fēng)暴之海,這是月球西北角一塊深灰色的區(qū)域,從地球上僅憑肉眼就能清晰看見(jiàn)。具體的著陸點(diǎn),位于一座名為呂姆克山脈、寬度達(dá) 70 公里的土丘附近。
這片區(qū)域蘊(yùn)含著獨(dú)特的科學(xué)價(jià)值。這里存在著由大型火山活動(dòng)形成的年輕巖石和土壤,它們覆蓋在底層表面。對(duì)嫦娥五號(hào)帶回地球的樣本分析顯示,這些樣本大約有 20 億年的歷史。與之形成鮮明對(duì)比的是,美國(guó)宇航局阿波羅宇航員帶回的樣本年齡在 3.1 到 44 億年之間。嫦娥五號(hào)帶回的年輕樣本,為科學(xué)家打開(kāi)了一扇全新的研究窗口。
通過(guò)研究這些在月球歷史上相對(duì)較晚形成的巖石樣本,科學(xué)家能夠深入了解在地球上可能已經(jīng)出現(xiàn)多細(xì)胞生物的時(shí)期,月球上究竟發(fā)生了什么。這不僅有助于還原月球的演化歷程,更能讓我們以月球?yàn)閰⒄眨玫乩斫獾厍蛞约疤?yáng)系中其他星球的演變規(guī)律。嫦娥五號(hào)帶回的樣本,無(wú)疑是揭開(kāi)太陽(yáng)系演化奧秘的一把關(guān)鍵鑰匙。
嫦娥五號(hào)月壤采集技術(shù)解析
嫦娥五號(hào)探測(cè)器在時(shí)隔四十四年后,成功將月球樣本帶回地球,重現(xiàn)了類似美國(guó)阿波羅計(jì)劃的登月采樣架構(gòu)。探測(cè)器由軌道器、著陸器、上升器和返回器四部分組成。著陸器與上升器降落月面后,著陸器利用機(jī)械臂掘取和鉆探兩種方式,成功采集了約1.7公斤的月壤樣本。其中,鉆探深度可達(dá)地下2米。
除了樣本采集,著陸器還攜帶了多種科學(xué)載荷。著陸相機(jī)記錄了著陸區(qū)域的地形地貌,探地雷達(dá)用于探測(cè)地下結(jié)構(gòu),光譜儀則對(duì)采樣點(diǎn)的礦物成分進(jìn)行了分析,旨在探尋月壤中的含水量。這些數(shù)據(jù)將與地面實(shí)驗(yàn)室對(duì)月球樣本的分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,從而加深對(duì)月球環(huán)境的理解。
由于能源供應(yīng)僅依靠太陽(yáng)能,嫦娥五號(hào)必須在月球日結(jié)束前完成樣本采集和上升器的發(fā)射。上升器與軌道器在月球軌道對(duì)接,將樣本轉(zhuǎn)移至返回器。隨后,軌道器攜帶返回器踏上歸途。
相較于近地軌道返回,從月球返回地球的航天器速度更快,對(duì)再入大氣層的隔熱技術(shù)提出了更高要求。嫦娥五號(hào)采用了獨(dú)特的“跳躍式再入”策略,利用大氣層反彈一次來(lái)降低速度,最終安全著陸于內(nèi)蒙古,與神舟飛船的著陸點(diǎn)相同。
在成功運(yùn)送月球樣本后,嫦娥五號(hào)并未結(jié)束其使命。它先后前往日地拉格朗日點(diǎn)L1進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證,隨后進(jìn)入遙遠(yuǎn)逆行軌道(DRO)進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn),為中國(guó)未來(lái)的月球探測(cè)任務(wù)積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
衍生內(nèi)容:中國(guó)是否會(huì)共享嫦娥六號(hào)月壤?
根據(jù)我國(guó)的的習(xí)慣,嫦娥六號(hào)月壤是我國(guó)最新的月壤,其研究?jī)r(jià)值頗高,未來(lái)我國(guó)的嫦娥七號(hào),嫦娥八號(hào)攜帶更多月壤返回地球后,我國(guó)也可能會(huì)將嫦娥六號(hào)月壤拿出來(lái)共享,畢竟該研究的已經(jīng)研究透了,新的月壤也回來(lái)了。
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