数据看中国｜“嫦娥”带月球“土特产”回家，背后意义有多大
北京时间2020年12月17日1时59分，探月工程嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆，标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。
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看嫦娥五号返回器成功着陆全过程嫦娥五号采回了什么“土特产”？能被用来研究些什么？成为大家最关心的话题。实地采样的最珍贵之处在于，样品背后总是蕴含着无限的研究可能。五十年前苏联登月计划、美国阿波罗计划采集的样品，直到今天还在为行星科学家提供新的发现和惊喜。那么很有可能，在下一个50年，更多关于月球的迷雾，会由嫦娥五号、六号、乃至七号、八号的样品来拨开。1嫦娥五号携月球样品成功着陆，对月球 科研 意义有多大？
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上世纪60年代末至70年代初，前苏联用于登月计划的H-1大推力运载火箭连续四次试射失败。于此同时，美国在1969年在全世界的注目下成功实现载人登月。前苏联版的登月计划处在一个十分尴尬的境地。这让前苏联探月工程的整个团队都挣扎在焦虑之中。自阿波罗11号成功登月后，前苏联政府就认定，再继续实施载人登月已无任何现实意义可言。为了在将来的太空竞赛中扳回一局，苏联决定发展一种新“玩意”。——就是无人采样器和无人月球车。
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前苏联月球探测器由前苏联航空专家巴巴金设计的E-8-5型采样器是苏联首款第三代月球探测器。它的主要任务就是实现在月球的软着陆后，对月壤进行采样调查，并将样本送回地球。采集月壤样本对于阿波罗计划中的登月航天员来说，不过是举手之劳，比如首次登月的阿波罗11号在返回时候就一次性携带了22千克的样本。但对于需要依托远程遥控的无人采样器来说，这个任务就要复杂得多。从软着陆，到落地采样，再到携带样品上升、返回，每一个步都蕴含着巨大的风险。
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月球-16号为实现这一套复杂动作，采样器最终的成品非常之大。高四米，底部跨度超4米，重量超5.8吨的大家伙，是当时世界上最大的无人月球探测器。终于，在1970年9月20日，月球-16号成功登陆月球。钻头成功取回105克的月壤样本。苏联科学家从这一丁点月壤中得到了海量的重要信息：样本中包含七十多种化学元素，月尘中的粉末与颗粒相混合，包含大量玻璃化物质及类金属颗粒等等。但相对于这些纯科研成果，月球16号本身证明了五人探月所具有的巨大的优势。这便是探月的多元化意义所在。从1969年到1976年，美国和前苏联6次阿波罗任务和3次月球号任务带回了月球表面9个区域共计382公斤的月壤和岩石样本。这让全人类对月球的理解向前迈了一大步。
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正是这些珍贵的月球样品，让我们能够真正接触到有明确产地的月球物质，真正在实验室里研究这些月球物质。基于这些月壤样本，科学家可以建立起月球地质年代划分，认知月球的演化过程。
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但仅仅是量大，还不够。这些样品对我们认识月球，依然太局限了。这些样品大多来自月球正面中低纬度的月海区域，形成年龄约在42-32亿年前。相当于我们只用月球一部分区域内的“化石记录”，来定标整个月球超过40亿年的历史。这显然意味着，我们对月球的认识不管在空间上还是时间上，都是极为不完整的。唯一的解决办法是什么？——就是重返月球。去采集到更多来自不同地质背景，形成于不同历史时期的月球样品。唯有这样，我们才能完整还原月球的历史，甚至去了解地月系统、整个太阳系的过去和未来。这正是嫦娥五号的意义所在。嫦娥五号登陆地点选在月球正面风暴洋北部的吕姆克山（Mons Rümker）一带，并在这里完成月壤采集。
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嫦娥五号计划着陆采样区域（白框内），红点和蓝点分别为NASA阿波罗任务和苏联月球任务的着陆采样位置。来源：自然杂志吕姆克山有着大量的月海玄武岩，因此嫦娥五号可能采集到形成于10-20亿年前的年轻样品——这将填补月球地质定年和年代划分上一块很大的空白。
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