YABO443APP-涨知识-嫦娥五号从月球挖回的“土”如何存储、分配与研究?

12月17日1时59分,嫦娥五号返回器携带2公斤月球样品在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆,标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。

对于地面应用系统的科学家来说,月球样品的科研工作才刚刚开始。这些弥足珍贵的月球样品将如何存储、管理、分配与研究,我国将如何开展国际合作?上世纪70年代,美国曾送给我国1克月球样品作为“国礼”,如今我国是否也会把月球样品分享给NASA?

12月17日,国家航天局副局长吴艳华表示,中国政府愿意与各国志同道合的机构和科学家共享月球样品、有关探测数据,以进行科学分析。“我们愿意在平等互利、和平利用、合作共赢原则基础上,同美方无论是政府机构、企事业单位,还是科学家、工程师开展真诚友好的合作。”

中国国家航天局探月与航天工程中心副主任、探月工程三期副总设计师、嫦娥五号任务新闻发言人裴照宇同样表示,“我们没有提出国别限制,鼓励科学家进行样品的研究合作。”

作为“国礼”的1克月壤

时隔44年,人类再次从月球带回月壤。

1969年7月至1972年12月,美国阿波罗11号到阿波罗17号载人飞船实施了7次载人登月任务,除阿波罗13号因发生故障中途返回,其余6艘飞船皆完成登月,成功将12名航天员送上月球,带回的月壤和月岩样品总计约381.7千克。

1970年9月12日,苏联发射了世界上第一个无人月球采样返回探测器“月球16号”,并从月球丰饶海取回了一块101克的小样本。此后1972年发射的“月球20号”和1976年发射的“月球24号”又分别从月球取回55克和170克月球样品。

而人类登月采样计划也自此沉寂,人类已经44年没有从月球“挖土”回地球了。这一次中国的2公斤样品尤其珍贵。

11月24日凌晨4时30分,长征五号运载火箭从中国文昌航天发射场送嫦娥五号月球探测器升空。当天,NASA就在社交媒体上表示,“随着嫦娥五号的发射,中国已经开始努力和美国、前苏联一同获取月球样本。我们希望中国能与全球科学界分享其数据,以加强我们对月球的了解,就像我们阿波罗计划所做的以及阿耳忒弥斯计划会做的那样。”

上世纪70年代,美国曾送给我国1克月球样品。1978年中美正式建交前夕,美国时任总统卡特的安全事务顾问布热津斯基在访问中国时,向中国赠送了1克月球土壤作为“国礼”。

我国将这份月壤一分为二,其中0.5克用于试验,还有0.5克收藏在北京天文馆。通过对这半克样品的研究,我国科学家发表了多篇科研文章。

中国愿与各国志同道合的机构和科学家共享

如今,我国从月球取回来的这大约2公斤月球样品将如何存储、管理、分配与研究?我国又将如何开展国际合作,是否也会分享给NASA?

国家航天局副局长吴艳华表示,从月球采样回来样品用途包括三类,最主要的目的是为了进行科学研究,另外有一部分样品也会入藏国家博物馆,向公众展示。

此外,依据国际合作的公约和多边双边的合作协议,我国将发布月球样品和数据管理办法,与有关国家和世界的科学家共享。当然也有一部分样品会按照国际惯例,或作为国礼相送。

至于是否会把月球样品分享给NASA,吴艳华说,中国政府愿意与各国志同道合的机构和科学家共享月球样品、有关探测数据,以进行科学分析。“我们愿意在平等互利、和平利用、合作共赢原则基础上,同美方无论是政府机构、企事业单位,还是科学家、工程师开展真诚友好的合作。”

“不过遗憾的是,2011年,美国国会通过了 ‘沃尔夫条款’,限制美国NASA、国务院科学委员会等官方机构与中国航天往来合作。”吴艳华表示,能不能合作还要看美国政府的政策。

中国国家航天局探月与航天工程中心副主任、探月工程三期副总设计师、嫦娥五号任务新闻发言人裴照宇表示,从科学研究的角度讲,将制定一个样品管理办法,对样品如何管理、分配使用会做出具体规定。

“样品是科学研究重要的基础物质,一方面我们会组织国内科学家对样品进行研究,同时管理办法中也提出积极开展样品研究的国际合作,我们也欢迎国外科学家来开展样品研究。”裴照宇说,样品管理办法中提到,要成立一个科学家委员会,向国际征集样品研究的方案、建议,通过科学家委员会对这些建议进行评估,认为哪些建议有科学价值,样品使用合理,样品的管理有序可靠。

裴照宇表示,我国将通过这种方式来决定提供哪些样品,从事哪些研究。“我们没有提出国别限制,鼓励科学家进行样品的研究合作。”

解封、分样、测试、建档

嫦娥五号是我国首次进行月面自动采样返回的任务,从月球带回来的样品十分珍贵。

中国科学院国家天文台研究员、探月工程三期副总设计师李春来表示,绝大部分样品会用于科研,在实验室进行长期系统研究,包括其结构构造、物理特性、化学成份、同位素组成、矿物特点和地质演化方面,希望能够深化在月球起源、演化方面的认识。

位于中国科学院国家天文台的月球样品实验室承担着一项重要使命,就是月球样品的存储、管理和研究。拿到月球样品这份“太空快递”后要如何处理?裴照宇说,首先要解封,样品容器是在真空状态下进行封装的,进入地球之后,要在地球的环境下操作,不同于一般的罐子开封。解封之后要对样品进行分样,进行基本特性、物理化学特性测试。然后要进行样品登记,给每一份样品建立档案。

由于月球上是几乎真空的状态,和地球上存在很大的压差,安全解封就成了摆在科研团队面前的首个难题。“我们通过不断的技术和验证,最终设计了一套方案,在真空条件下独立进行罐子的解封,在解封完之后我们再把样品转移到氮气环境下进行存储和处理。” 探月工程三期地面应用系统主任设计师张广良说。

月球土壤样品是粉末状的,很容易受到地球物质的污染,因此科研团队设计了一个洁净室的条件,最大限度减少地球颗粒物质对样品的污染。

根据采样方式和样品使用的不同,此次采集回来的样品会分为钻取样品临时存储、表取样品临时存储、钻取样品永久存储和表取样品永久存储四大类。

探月工程三期地面应用系统主任设计师周琴表示,首先考虑尽量采用一些无损的分析方法,例如在显微镜下的光学特征观察、实验室的光谱测量等,尽量减少地球环境对月球样品的影响。“我们还会做一些有损的化学成分分析,当然这些分析我们都要进行全面综合的考虑,尽量以最小的样品用量获得更多的有用信息。 ”

澎湃新闻记者 张静

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