《自然》科學(xué)雜志刊登了一項(xiàng)有關(guān)月球的最新研究成果主要內(nèi)容是我國(guó)的嫦娥五號(hào)從月球表面帶回了一些土壤,科學(xué)家對(duì)這些月壤進(jìn)行了深入分析,根據(jù)同位素測(cè)量的結(jié)果,這些月壤的年齡為20.3億年,填補(bǔ)了月球年代樣本的空缺,讓人類對(duì)月球的了解更加細(xì)致。作為
《自然》科學(xué)雜志刊登了一項(xiàng)有關(guān)月球的最新研究成果

主要內(nèi)容是我國(guó)的嫦娥五號(hào)從月球表面帶回了一些土壤,科學(xué)家對(duì)這些月壤進(jìn)行了深入分析,根據(jù)同位素測(cè)量的結(jié)果,這些月壤的年齡為20.3億年,填補(bǔ)了月球年代樣本的空缺,讓人類對(duì)月球的了解更加細(xì)致。
作為地球唯一的一顆天然衛(wèi)星,38萬公里外的月球是距離地球最近的天體,在這個(gè)距離上其實(shí)月球也是位于太陽系宜居帶的,但無奈月球質(zhì)量太小存不住大氣,所以今天的月球就是一顆光禿禿的巖石星球,表面布滿大大小小的環(huán)形山和隕石坑,在零上幾百攝氏度到零下幾百攝氏度中保持荒涼。
人類是在1969年7月20日首次登上月球的,截止1972年最后一次登月,人類一共從月球上帶走了380公斤的月壤和月巖標(biāo)本。
1978年,美國(guó)來中國(guó)訪問時(shí)送的禮物之一就是月球的巖石樣本,雖然打開之后發(fā)現(xiàn)這個(gè)樣本跟黃豆粒一樣大,上稱一看只有1克,但饒是如此也讓中科院院士歐陽自遠(yuǎn)也發(fā)表了14篇論文,并且還推算出了這粒樣本在月球的位置。
但有一說一,雖然美國(guó)和前蘇聯(lián)在上世紀(jì)帶回的月球樣本不少,但他們采集的樣本分布地域并不廣泛,而且樣本年齡都集中在10億年到30億年,對(duì)于中間的部分,以及更早和更晚的部分都不了解。
而這恰恰是嫦娥五號(hào)所擅長(zhǎng)的
2020年,我國(guó)的嫦娥五號(hào)在月球風(fēng)暴洋北部呂姆克山安全著陸,其中一個(gè)任務(wù)就是尋找月表20億年左右地質(zhì)單元的樣品。
作為人類從未探索過的月球區(qū)域,科學(xué)家推測(cè)這里的土壤更年輕,更具有研究?jī)r(jià)值和意義,最后的結(jié)果也驗(yàn)證了這一觀點(diǎn)。
最終嫦娥五號(hào)帶回了1.731公斤的月壤和月巖,在對(duì)樣本進(jìn)行同位素測(cè)量后,結(jié)果表明年齡大約為20.3億年,利用樣品的年齡和對(duì)著陸區(qū)撞擊坑的統(tǒng)計(jì),科學(xué)家建立了月球更精確的年代函數(shù)模型,提高了定年精度。
更重要的是在這1.731公斤月球樣本里,我國(guó)科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了氦3的蹤跡,這種在地球上成本高達(dá)30億美元一噸的物質(zhì),是最理想的可控核聚變?nèi)剂?,僅需100噸就能供全人類揮霍一年,但地球上的氦3儲(chǔ)量還不到500公斤。
此次嫦娥五號(hào)帶回的月球氦3,如果不出意外的話,在月球上至少還分布著500萬噸,足夠人類揮霍數(shù)萬年,從根本上解決能源問題。
科學(xué)家統(tǒng)計(jì)
從本世紀(jì)初開始,全球能源消耗總量就增長(zhǎng)了三分之一,預(yù)計(jì)到本世紀(jì)中旬,將會(huì)再增長(zhǎng)77%,由此產(chǎn)生的能源缺口如果再靠化石能源去填補(bǔ),地球的溫室效應(yīng)就會(huì)爆表,而如果靠可控核裂變又不太安全,所以可控核聚變技術(shù)必將成為人類文明以后的主要能源。
人類當(dāng)下研究的是氘(D)和氚(T)的核聚變,它們的優(yōu)點(diǎn)是聚變條件低能量高,但缺點(diǎn)也非常明顯,聚變過程中它們會(huì)產(chǎn)生大量中子,中子不帶電所以無法進(jìn)行磁約束,這些中子就會(huì)持續(xù)轟擊聚變裝置的內(nèi)壁,需要不斷更換內(nèi)壁,成本高昂不說,換下來的內(nèi)壁還有可能因?yàn)榫邆浞派湫远兂珊藦U料。
但如果采用月球氦3做能源就不一樣了,因?yàn)樗诜磻?yīng)過程中不會(huì)產(chǎn)生中子,而且釋放的能量也非常高,幾乎不產(chǎn)生放射性危害。
但月球氦3是從哪來的呢?
天文學(xué)家告訴我們,月球和地球的氦3都來源于太陽風(fēng),這些源自太陽內(nèi)部的物質(zhì)會(huì)不斷通過太陽的輻射層和對(duì)流層來到太陽表面,最后隨著太陽風(fēng)一起離開。
只不過地球磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)了絕大部分太陽風(fēng),所以地球上的氦3儲(chǔ)量十分稀少,而月球由于不存在磁場(chǎng),所以在過去45億年時(shí)間里靠太陽風(fēng)沖擊攢下了不少氦3,無形之中為地球文明創(chuàng)立了一座能源寶庫(kù)。
更令人振奮的是,2030年左右中俄還將共建月球科研站,到時(shí)候月球的開發(fā)也將正式提上日程。