每吨30亿美元!我国嫦娥五号带回的月壤样品,为何价值这么巨大?

月球是人类最早“派出”探测器近距离观测的天体 , 同时也是截至目前人类唯一登陆过的地外天体 。 虽然它与地球一样位于太阳系的宜居带 , 但是由于没有磁场、没有大气层、没有液态水 , 表面状态一片死寂 。 从上世纪50年代人类发射第一颗人造卫星以来 , 对于太空探索的脚步始终没有停歇 , 而月球自然而然成为人类认识宇宙的绝佳跳板 。
每吨30亿美元!我国嫦娥五号带回的月壤样品,为何价值这么巨大?
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每吨30亿美元!我国嫦娥五号带回的月壤样品,为何价值这么巨大?】虽然月球距离地球仅有38万公里 , 但是由于人类火箭发射和能源问题的束缚 , 除了自然情况下降落到地球的月球陨石之外 , 人类从上世纪60年代至我国嫦娥五号发射前 , 也只有9次登月任务(包括无人和载人航天器)从月球上带回了月壤样本 , 其中6次为美国的阿波罗载人登月计划 , 共带回381公斤 。 其余3次为前苏联的无人探测和采样任务 , 仅带回301克 。
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上述9次任务 , 探测器以及宇航员登陆的地点 , 都位于月球正面 , 而且集中在中纬度地区 , 所以样本的类型非常单一 , 并不能反映月球的整体面貌 , 另外样本的形成时间 , 也都集中在距今30亿年之前 , 也不能反映月球最新的历史发展演化规律和特征 。 借鉴这个问题 , 我国于2020年11月24日发射了嫦娥五号月球探测器 , 着陆地点虽然依然确定为月球正面的暗深色月海区域 , 具体为风暴洋北部的吕姆克山地区 , 相比之前的登陆地点 , 纬度明显较高 , 这里没有任何探测器涉足于此 。
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嫦娥五号在登陆以后 , 立即启动月球表面钻探工作 , 共采集了1.731公斤的样本 , 成功将其带回地球 , 至此圆满完成了我国探月工程“绕、落、回”的总目标 。 令人欣喜的是 , 对采回的样品进行分析 , 科学家们发现这些月壤的形成年代 , 距今只有13亿年 , 要比之前前苏联和美国带回的样本 , 平均“年轻”10亿多岁 , 这对于重新研究和分析月球的演化历史、重新评估月球和地球之间的关系 , 都具有重要意义 , 是以往样本所无法比拟的 。 所以 , 当我们带回这些月壤之后 , 即使美国之前采回那么多 , 也无比眼红 , 想要索取一些拿回去研究 , 就是这个道理 。
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除此之外 , 对月壤开展研究的一个重要课题 , 那就是从中“提取”到利用月壤的能源价值 。 今年7月份 , 我国一共向13家研究机构分发了第一批共31份月壤样本 , 来开展相关的科学研究工作 , 总重量为17.47克 。 其中 , 核工业北京地质研究院获得了50毫克的样本 , 重点就是开展将月壤作为核聚变动力潜在来源的研究工作 , 具体来说就是从样本中寻找和提取氦3 。
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目前 , 包括我国在内的少数国家 , 正在紧张有序地开展“人造太阳”的研发 , 目的就是创造一种可控的核聚变装置 , 投入少量的原材料 , 来获取巨量的能量 。 “人造太阳”的原材料 , 目前看大多选择的是氘和氚 , 这两种氢的同位素在地球上含量十分丰富 , 但是与氦3相比 , 二者的能量偿还比例差得太多 , 主要原因是反应中会释放速度非常快的中子 , 大量的能量白白地浪费掉 , 而且还不安全 , 控制难度大 , 成本方面也远远高出利用氦3作为原材料的核聚变 。 所以 , 氦3目前被科学界公认为最高效、最安全、最清洁的核聚变材料 。