嫦娥五号探测器成功带回月球岩石丨中国工程院院刊关注风云之声提升思维层次导

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导读
嫦娥五号为未来从太阳系其他天体返回样本的探索活动提供了蓝图。
本文选自中国工程院院刊《Engineering》2021年第5期
作者：MitchLeslie
来源：China'sLatestMoonMissionReturnsNewLunarRocks[J].Engineering,2021,7(5):544-546.
编者按
2020年12月，我国的嫦娥五号探测器在对月球开展快速探测之后，成功携带新鲜月球岩石和月球土壤样本返回地球，这是继1976年以来人类首次成功完成“采样返回”任务。本次采集的样本来自之前尚未取样过的火山位置，对帮助人类了解月球演变以及太阳系历史具有重要意义。
中国工程院院刊《Engineering》2021年第5期报道了《嫦娥五号探测器成功带回月球岩石》，介绍了嫦娥五号本次探测任务取得的突破及对今后太空探索活动的影响。文章指出，嫦娥五号探测任务表明我国太空计划的技术成熟度达到了一个新的高度，并为未来从太阳系其他天体返回样本的探索活动提供了蓝图。

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在2020年12月对月球开展快速探测之后，中国的嫦娥五号任务成功携带新鲜月球岩石（简称月岩）和月球土壤（简称月壤）样本返回地球，这是继1976年以来首次成功的“采样返回”任务。本次采集的样本来自之前尚未取样过的火山位置，可能会帮助人类了解月球演变以及太阳系历史。位于美国罗得岛州普罗维登斯市的布朗大学的地质科学教授JimHead表示，本次任务还表明中国太空计划的技术成熟度达到了一个新的高度，并为未来从太阳系其他天体返回样本的探索活动提供了蓝图。
在20世纪60年代和20世纪70年代的多次任务中，美国阿波罗计划的宇航员将382kg月岩和月壤带回地球。在1970—1976年，三架苏联无人宇宙飞船将约0.3kg的样本带回地球。多年来，科学家一直在研究此类物质，以探究诸如月球如何形成，月球表面如何因抵御太空辐射而出现风化，甚至月壤是否含有致命微生物之类的问题（显然并未含有此类微生物）。美国国家航空航天局（NASA）剩余的300kg样本可供科学家申请研究，并且2019年，该机构开放了自20世纪70年代初以来一直未公开的岩石藏品的使用权。
不过，额外的中国样本可能会提供大量新数据，帮助研究月球的不同区域。阿波罗任务在6个地点采集了样本，而苏联探索任务又探测了另外三个地点。美国华盛顿特区卡内基科学研究所（CarnegieInstitutionforScience）的地球和行星实验室主任、地球化学家RichardCarlson表示：“我们探索了月球的一小部分，以至于我们的印象因拥有少量样本而存在很大偏差。 ”此外，美国马萨诸塞州南哈德利霍利奥克山学院（MountHolyokeCollege）的天文学教授DarbyDyar表示，分析技术的飞速发展，如探测化学成分所用的更强大的同步加速器光束，允许从更少量（几微克）的月球物质中提取更多信息。她表示，研究人员现在可以进行测量， “而在20年前，我们只能做梦” 。
中国已发射了四次月球探测任务，最近一次是嫦娥四号着陆器及其携带的月球车，它们仍在探索之前未知的月球背面。但嫦娥五号比它的“前辈”执行了更复杂的机动操作，需要更精确的控制。飞船的四个组件（图1）于2020年11月23日升空，并于2020年11月28日进入月球轨道。在与飞船的其他两个部分分离后，嫦娥五号的上升器和着陆器（图2）于2020年12月1日降落在月球表面（图3），并在接下来的两天里挖掘和钻取了1.7kg的岩石和月壤。然后，上升器携带样本升空，并将它们传递至返回舱，该返回舱离开月球轨道并于2020年12月16日通过降落伞返回地球。