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月球的“土特产”太珍贵了 科学家"在一片土壤中吃得更多"提取出最大的价值

2020-12-28 09:11   来源: 互联网    浏览次数:2874

这1731克珍贵的月球土壤样本,积攒了无数航天员的心血和智慧,如何使用,能在哪些领域发挥其价值,一直是人们关注的问题。


12月17日清晨,嫦娥五号成功登陆内蒙古四子王旗,进行为期23天的月球商务旅行。嫦娥五号的挖土任务圆满完成。这次任务带回了大约1731克月球土壤样本。此后,这些珍贵的月球土壤样本将进入科学研究领域,为人类了解月球、探索更远的深空提供重要参考。然而,嫦娥五号带回的月球土壤样品为什么一定要“原汁原味”,又是如何做到的?科学家们要如何用更少的时间分析这些样本?为此,科技日报记者采访了相关专家。


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如何保证嫦娥在整个运输过程中不被污染,是设计人员关心的一个问题,即在整个舱室的运输过程中,如何保证样品不被污染,这直接关系到后续的分析研究工作能否顺利进行,月球土壤样品分析结果是否可信。


“地球大气中的氧气和水,甚至地球环境中的各种微生物,都可能对样本造成污染。”嫦娥五号飞船系统副总设计师彭静说,阿波罗登月时代的两个案例很好地证明了这一点在对阿波罗带回的月球土壤样本进行分析后,一些科学家曾经宣称月球土壤含水,但这遭到了很多人的质疑,因为在阿波罗样本的运输和加工过程中,无法保证月球土壤不接触地球大气层。根据我们从地球上对月球的观测,月球前部的大部分区域都没有水冰,即使月球上有水冰,在真空和太阳直接辐射的环境下,球也会迅速挥发。因此,相关结论并未得到学术界的认可。”


“1969年,阿波罗12号登陆月球后,宇航员们参观了1967年登陆月球的探险家3号,并从着陆两年多的探测器上取回了一些设备,研究长期接触月球的设备是否会受到月球尘埃等因素的影响,高低温变化,空间辐射。但令人惊讶的是,一些研究人员后来在设备内部发现了地球上的微生物链球菌。对此,研究人员提出了两种可能的解释。一是月球上确实存在这种微生物,二是这种微生物是探索者3号从地球上带来的。它在月球上生存了两年,并没有因为恶劣的太空环境而死亡。这两种解释都令人震惊,在当时引起了很大的争议。后来,直到2000年,一些从事行星保护的研究人员分析了当时的过程视频,发现参与研究的研究人员的衣服都是短袖的。他们暴露的皮肤上的微生物很可能污染了样本,所以他们得出了这样一个错误的结论。因此,美国宇航局后来改进了分析外星物体样本的过程,以避免再次出现此类错误。”彭静说。


第二层保护是返回地球后在移交、运输和加工过程中的相关措施。当密封的包裹交给科学家时,他们用特殊的保护装置来储存密封的包装,里面装满了保护性氮气。”氮是惰性气体。参考以往的处理经验,科学家认为它不会与月球土壤样品发生反应,因此在样品转运和运输过程中,可以最大限度地保护密封包装装置中的月球土壤样品。在随后地面实验室打开密封包装装置的过程中,研究人员还需要戴上手套,在专用充氮装置中对密封容器和月球土壤样品进行处理,以尽量保持月球土壤样品的原始形状。”彭静说。


为了保存和处理月球土壤样品,地面应用系统的科学家们努力建立专门的储存设施和样品处理分析实验室,并制定详细的操作规程,确保月球土壤样品尽可能不受污染,从而获得正确可靠的科研成果。

责任编辑:无量渡口
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