北京天文馆收藏的0.5克月球岩石样本，由阿波罗17号飞船于1972年从月球采集。图/北京天文馆
新京报讯（记者 倪伟）12月17日凌晨，历时23天，嫦娥五号探测器将两千克月球样品带回地球。
这趟旅程困难重重、充满风险，嫦娥五号执行的多个任务都是中国首次尝试。拼命带回的这2千克样品将会带来什么研究成果，会产生怎样的深远影响？
从风暴洋采回全新样品
2006年起，半克月岩一直在北京天文馆展出。次年，嫦娥一号发射升空，之后每次嫦娥探测器发射，北京天文馆都会迎来特意观看月岩的观众。
这半克月岩是来自美国的礼物，由阿波罗17 号飞船的航天员带回地球。1978年，美国总统卡特安全事务顾问布热津斯基访问中国时将之作为赠礼。中国学者将其分为两半，一半用来研究，一半用来展示。
“这些年我们围绕这半克月岩策划了不少活动，跟观众介绍月球相关的知识。不过毕竟还是美国赠送的，我们更希望自己国家采集的月球样品，未来也能放在天文馆，让老百姓能够近距离接触。”北京天文馆名誉馆长朱进告诉记者。
中国月球探测工程首任首席科学家欧阳自远院士曾回忆，利用这半克月岩，当时中国学者花了4个月研究其化学成分、同位素、矿物质、采集地点等，发表了14篇研究文章，研究结果让美国同行信服。
月球的岩石和土壤，被认为对于研究太阳系有特殊的价值。全国空间探测技术首席传播专家庞之浩介绍，月球没有大气层保护，所以月表的月壤是受地外星体撞击，以及受到宇宙射线辐射和太阳风轰击等空间风化作用后形成的。通过研究月壤，能进一步了解月球状态、物质含量、地质演化历史，也可以为了解太阳活动等提供新的信息，这将帮助中国人在月球研究领域为全球做出贡献。
此次嫦娥五号降落的地点，位于月球正面风暴洋北部吕姆克山脉附近着陆，从未有探测器到访过。这里存在大约13亿至20亿年前的玄武岩，对人类来说是全新的月球样本。
《自然》杂志文章称，此前对月壤样品的研究表明，月球上的火山活动在35亿年前达到顶峰，然后减弱并停止。但对月球表面的观测发现，某些区域可能含有最近10亿至20亿年前才形成的火山熔岩，这与嫦娥五号着陆地区的年龄相仿。
“嫦娥五号降落的地点有别于以前的采样地点，有可能做出更新的研究成果，填补以前的研究。”朱进说。除了月球样品，研究人员还利用落到地球的月球陨石开展研究，但是陨石经历过复杂环境，与直接采自月球的纯净样品相比，后者更为重要。
嫦娥五号着陆于风暴洋北部吕姆克山脉附近，从未有探测器到访过，黄色为嫦娥五号着陆器着陆区。图/国家航天局
样品研究有助于月球资源利用
上世纪六七十年代，美国和苏联通过有人和无人采样的方式，总共从月球带回380多千克样品。这些样品让人类对月球和太阳系有了更深入的认识。
例如，通过对月壤样品的分析，科研人员确定，月壤由微小的桔红色玻璃形式颗粒构成，这些颗粒一般富含铝、硫和锌，在月壳部分融化过程中，在月面下约300千米深处形成，后因火山活动而喷出到月面。
美国航天员钻取了3米深的月球岩芯，发现土壤多达57层，每一层就是一次陨石冲击。科学家还通过样品分析，证实了月球上存在核能源氦-3，为后来月球研究和探测注入了巨大动力。
庞之浩说，氦-3是理想、安全、高效的核聚变燃料，这种资源地球上很少，只有10吨到15吨左右，而月球上的氦-3至少有约100万吨。如果开发出来进行核聚变发电，能满足地球上一万年的能源使用。”
科学家发现，月球土壤和岩石可以制取水和氧，氧化铁的含量也很高。这些元素都可以加以利用，成为未来建立月球基地的能量来源，这对建立月球基地的方式和路径产生了极大的影响。
NASA科学家表示，希望目前新一轮的样品研究可以推动更实际的月球开发。例如，通过使用月球资源，包括可用于制造火箭燃料或氧气的水冰，使航天员在月球上开展更深入的探索。这些样品也可能帮科学家探究月球极地冰层的成因，以及其他可能用于未来勘探的资源。
2019年11月，NASA研究人员时隔近50年打开阿波罗17号采回的月球样品，用现代科技对其开展研究。图/NASA
两千克样品的研究成果，应让公众知晓
虽然已经有近50年没有采集新的样品，但对月球样品的研究持续至今。
时隔40多年之后，2019年11月5日，美国航空航天局在休斯顿约翰逊航天中心重新打开了一批阿波罗飞船带回的月球样品。科学家从试管中提取样品，然后送去给研究团队进行研究。
自从阿波罗时代以来，所有返回地球的月球样品都存放在实验室中。其中大多数经过了充分研究，许多样品至今仍在被研究。但是，美国航空航天局还决定封存一些，以便未来使用更先进的技术进行分析。
去年打开的这批样品是阿波罗17号带回来的，包括月球岩石和土壤，被封藏了近50年，从未被接触过，与北京天文馆的月岩属于同一批。ANGSA科学家说，相比阿波罗计划开展的年代，由于过去50年的科技进步，科学家们有机会以以前不可能的方式分析这些样本，进行当时无法开展的检测。现在再度启动研究，有望获得关于月球的新发现，使阿波罗计划的科学效益最大化。
同时，拿出一部分阿波罗计划的样品，也能让新一代科学家练练手，为2020年代开始的未来登月任务做好准备。美国正在推进Artemis月球计划，计划2024年前让两名航天员登陆月球，并带回样品。到时候，新一代科学家将有新的研究任务了。
随着嫦娥五号返回，中国科学家也等到了向往已久的研究对象。“这两公斤的样品很宝贵，参与研究的机构需要一定的能力和基础，我们也希望以后能够参与这方面的研究工作。”朱进说。
朱进还提到，嫦娥五号整个任务过程，让广大公众非常关注，未来的研究成果也应该让公众知晓，发挥社会效益，因此围绕这两千克样品的展示传播非常重要。他认为，天文馆等机构的主要职能是科普，应该承担起责任，及时展示、传播这2千克样品的研究成果。
新京报记者 倪伟
编辑 陈思 校对 李世辉
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