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2024-05-21 返回

當月壤來到地球，手套箱就是它的最終歸宿

當月壤來到地球，手套箱就是它的最終歸宿

隨著嫦娥六號踏上人類首次月背“挖土”之旅，全世界對月壤的關注度直接拉滿。

5月3日17時27分，嫦娥六號探測器由長征五號遙八運載火箭在中國文昌航天發射場發射，之后準確進入地月轉移軌道，發射任務取得成功。這是全球首次月球背面采樣返回任務，嫦娥六號預計將帶回約2千克月球背面樣品。

2020年12月，中國的“嫦娥5號”月球探測器，成功采集了月壤，并將其帶回地球，這也是人類時隔44年后再次獲得月壤。

嫦娥六號的任務與此前成功在月球正面采樣歸來的嫦娥五號相比，新增難度在于，月背降落、采樣、起飛都需要通過中繼衛星測控，而無法通過地面站直接監控。雖然月背起飛前可以做各種準備工作，但一旦起飛，飛行器進入正確軌道只有一次機會。

嫦娥六號任務將突破月球逆行軌道設計與控制、月背智能采樣和月背起飛上升等關鍵技術，實施月背自動采樣返回，同時開展著陸區科學探測和國際合作，如果成功，這將是人類首次在月球背面登陸并采樣返回。

在科學研究方面，嫦娥六號任務實現采樣返回后，將對月球背面樣品進行系統、長期的實驗室研究，分析月壤的結構、物理特性、物質組成等，深化月球成因和演化歷史的研究。

天外之土：月壤具有獨特價值

迄今為止，人類已經進行了十次月球采樣返回，均位于月球正面。月球背面整體相對月球正面更為古老，具有獨特的科學研究價值。

月壤的形成過程決定了它不僅包含月球自身的巖石或礦物碎片，還含有少量的撞擊體殘留物與濺射物，以及這些物質與月表環境相互作用的產物。以嫦娥五號月壤為例，其主要由玄武巖碎屑、角礫巖、膠結物和玻璃珠組成，以及少量的非月海物質（高地巖石碎片）和極少量的非月球物質（隕石碎片）。除了少量是鉆孔樣品之外，嫦娥五號月壤大部分鏟自月球表面。月表由于無大氣，太陽風、隕石、微隕石等外動力可以直接與月表物質發生作用，并記錄在月壤中，因此，月壤是揭示其形成過程、太空風化、撞擊歷史等科學和工程問題的重要窗口。

截至目前，人類共計從月球采集并返回了383.7千克月球樣品，包括月表巖石、鏟取月壤和鉆孔樣品，其中美國阿波羅載人登月任務從月球正面的6個低緯度地區取回了381.7千克月球樣品，蘇聯的月球號任務取回了約300克月壤樣品，我國嫦娥五號任務共取回了1731克月壤樣品。

登月是否造假？美國多次索要月壤

在中國“嫦娥六號”飛向月球的同時，關于美國登月造假的話題再次成為熱點。

在嫦娥六號發射直播中，探月工程三期副總師裴照明的一句“沒找到那個阿波羅盆地的那個……”被質疑者大肆解讀，認為這是證明美國登月造假的鐵證。

而NASA局長比爾·尼爾森一系列驚人言論，又引發了美國民眾對于“美國登月造假”這一流言的重新審視。例如他聲稱中國在月球背面登陸，那里永遠是一片黑暗，而美國人并不想去，不是不能去。他還說，因為一旦讓中國首先登陸月球，中國就會將月球作為自己的“領土”，從而拒絕其他國家登陸。

從1961年5月到1972年12月，美國共計實現了6次載人登月的成功，但隨著時間的推移，越來越多人對美國上世紀五六十年代的阿波羅登月計劃存在著質疑，可是美國也從未正面對此進行回應。2004年，NASA給出一個震驚的回答，前六次登月的技術知識都因為種種失誤被弄丟了，所以一切得重來。

在中美建交的時候，美國曾向我國贈送了1克的月壤。我國封存了其中的0.5克，對剩下的0.5克月壤進行研究，并在此基礎上發表了十余篇論文。

我國嫦娥五號才在月球正面的風暴洋北部呂姆克山脈地區采集到了1731克月壤樣品，并將它們帶回了地球。令人頗感意外的是，擁有382千克月壤的美國NASA竟然盯上了我國的1731克月壤，NASA等部門一直在向我國索要月壤樣品。

美國還盯上了中國的嫦娥六號任務。嫦娥六號將是人類歷史上首次從月球背面采集月壤樣本的機會，其科研價值更加重大。根據之前的慣例，中國很可能在完成相關研究后向國際社會開放申請。NASA正在試圖說服美國國會，讓其資助的科研項目能夠暫時繞開“沃爾夫條款”的限制，以第三方研究機構的名義獲取真正的月球土壤樣本。

月壤的歸宿：無水無氧手套箱

在嫦娥五號采集回來的月球樣品中，核地研院獲得了50毫克的月壤粉末樣品，它被置于該院實驗大樓一樓一間實驗室的手套箱內。該手套箱與用于核酸檢測的移動方艙手套設計原理相似。不同的是，該手套箱內充滿氮氣，科研人員穿上白大褂，將手伸進手套箱，就能利用高倍光學顯微鏡進行礦物學觀察和分類，然后再分別利用惰性氣體質譜儀、電子探針、高精度激光剝蝕電感耦合等離子體質譜儀等設備，相繼開展氦-3含量、礦物組成、主微量元素含量等的測定，為進一步的科學研究提供原始數據。

手套箱是一套高性能、高品質的自動吸收水、氧分子的超級凈化手套箱，提供一個純化工作環境需求的密閉循環工作系統，可以滿足您特定清潔要求應用的0.1ppm的O2和H2O惰性的氛圍環境。該系統是為滿足客戶科研開發而設計的經濟型循環凈化系統。整體系統包括一臺密閉箱體、一套過渡艙，一臺進口旋片式真空泵和一套集成有微控制器操作面板的循環凈化系統。標準的Lab2000系統配備的惰性氣體凈化系統安裝一套凈化柱（全自動可再生）凈化、維護手套箱箱體內的氣氛。廣泛應用于無水、無氧、無塵的超純環境，如：鋰離子電池及材料、半導體、超級電容、特種燈、激光焊接、釬焊、材料合成、OLED、MOCVD等。也包括生物方面應用，如厭氧菌培養、細胞低氧培養等。

（本文內容及圖片均來自網絡，侵刪）