嫦娥五號從月球挖回的“土”如何存儲、分配與研究?

  漲知識|嫦娥五號從月球挖回的“土”如何存儲、分配與研究?

  12月17日1時59分,嫦娥五號返回器攜帶2公斤月球樣品在內蒙古四子王旗預定區域安全着陸,標志著我國首次地外天體採樣返回任務圓滿完成。

  對於地面應用系統的科學家來說,月球樣品的科研工作才剛剛開始。這些彌足珍貴的月球樣品將如何存儲、管理、分配與研究,我國將如何開展國際合作?上世紀70年代,美國曾送給我國1克月球樣品作為“國禮”,如今我國是否也會把月球樣品分享給NASA?

  12月17日,國家航天局副局長吳艷華表示,中國政府願意與各國志同道合的機構和科學家共享月球樣品、有關探測數據,以進行科學分析。“我們願意在平等互利、和平利用、合作共贏原則基礎上,同美方無論是政府機構、企事業單位,還是科學家、工程師開展真誠友好的合作。”

  中國國家航天局探月與航天工程中心副主任、探月工程三期副總設計師、嫦娥五號任務新聞發言人裴照宇同樣表示,“我們沒有提出國別限制,鼓勵科學家進行樣品的研究合作。”

  作為“國禮”的1克月壤

  時隔44年,人類再次從月球帶回月壤。

  1969年7月至1972年12月,美國阿波羅11號到阿波羅17號載人飛船實施了7次載人登月任務,除阿波羅13號因發生故障中途返回,其餘6艘飛船皆完成登月,成功將12名航天員送上月球,帶回的月壤和月岩樣品總計約381.7千克。

  1970年9月12日,蘇聯發射了世界上第一個無人月球採樣返回探測器“月球16號”,並從月球豐饒海取回了一塊101克的小樣本。此後1972年發射的“月球20號”和1976年發射的“月球24號”又分別從月球取回55克和170克月球樣品。

  而人類登月採樣計劃也自此沉寂,人類已經44年沒有從月球“挖土”回地球了。這一次中國的2公斤樣品尤其珍貴。

  11月24日凌晨4時30分,長征五號運載火箭從中國文昌航天發射場送嫦娥五號月球探測器升空。當天,NASA就在社交媒體上表示,“隨着嫦娥五號的發射,中國已經開始努力和美國、前蘇聯一同獲取月球樣本。我們希望中國能與全球科學界分享其數據,以加強我們對月球的了解,就像我們阿波羅計劃所做的以及阿耳忒彌斯計劃會做的那樣。”

  上世紀70年代,美國曾送給我國1克月球樣品。1978年中美正式建交前夕,美國時任總統卡特的安全事務顧問布熱津斯基在訪問中國時,向中國贈送了1克月球土壤作為“國禮”。

  我國將這份月壤一分為二,其中0.5克用於試驗,還有0.5克收藏在北京天文館。通過對這半克樣品的研究,我國科學家發表了多篇科研文章。

  中國願與各國志同道合的機構和科學家共享

  如今,我國從月球取回來的這大約2公斤月球樣品將如何存儲、管理、分配與研究?我國又將如何開展國際合作,是否也會分享給NASA?

  國家航天局副局長吳艷華表示,從月球採樣回來樣品用途包括三類,最主要的目的是為了進行科學研究,另外有一部分樣品也會入藏國家博物館,向公眾展示。

  此外,依據國際合作的公約和多邊雙邊的合作協議,我國將發布月球樣品和數據管理辦法,與有關國家和世界的科學家共享。當然也有一部分樣品會按照國際慣例,或作為國禮相送。

  至於是否會把月球樣品分享給NASA,吳艷華說,中國政府願意與各國志同道合的機構和科學家共享月球樣品、有關探測數據,以進行科學分析。“我們願意在平等互利、和平利用、合作共贏原則基礎上,同美方無論是政府機構、企事業單位,還是科學家、工程師開展真誠友好的合作。”

  “不過遺憾的是,2011年,美國國會通過了 ‘沃爾夫條款’,限制美國NASA、國務院科學委員會等官方機構與中國航天往來合作。”吳艷華表示,能不能合作還要看美國政府的政策。

  中國國家航天局探月與航天工程中心副主任、探月工程三期副總設計師、嫦娥五號任務新聞發言人裴照宇表示,從科學研究的角度講,將制定一個樣品管理辦法,對樣品如何管理、分配使用會做出具體規定。

  “樣品是科學研究重要的基礎物質,一方面我們會組織國內科學家對樣品進行研究,同時管理辦法中也提出積極開展樣品研究的國際合作,我們也歡迎國外科學家來開展樣品研究。”裴照宇說,樣品管理辦法中提到,要成立一個科學家委員會,向國際徵集樣品研究的方案、建議,通過科學家委員會對這些建議進行評估,認為哪些建議有科學價值,樣品使用合理,樣品的管理有序可靠。

  裴照宇表示,我國將通過這種方式來決定提供哪些樣品,從事哪些研究。“我們沒有提出國別限制,鼓勵科學家進行樣品的研究合作。”

  解封、分樣、測試、建檔

  嫦娥五號是我國首次進行月面自動採樣返回的任務,從月球帶回來的樣品十分珍貴。

  中國科學院國家天文台研究員、探月工程三期副總設計師李春來表示,絕大部分樣品會用於科研,在實驗室進行長期系統研究,包括其結構構造、物理特性、化學成份、同位素組成、礦物特點和地質演化方面,希望能夠深化在月球起源、演化方面的認識。

  位於中國科學院國家天文台的月球樣品實驗室承擔著一項重要使命,就是月球樣品的存儲、管理和研究。拿到月球樣品這份“太空快遞”后要如何處理?裴照宇說,首先要解封,樣品容器是在真空狀態下進行封裝的,進入地球之後,要在地球的環境下操作,不同於一般的罐子開封。解封之後要對樣品進行分樣,進行基本特性、物理化學特性測試。然後要進行樣品登記,給每一份樣品建立檔案。

  由於月球上是幾乎真空的狀態,和地球上存在很大的壓差,安全解封就成了擺在科研團隊面前的首個難題。“我們通過不斷的技術和驗證,最終設計了一套方案,在真空條件下獨立進行罐子的解封,在解封完之後我們再把樣品轉移到氮氣環境下進行存儲和處理。” 探月工程三期地面應用系統主任設計師張廣良說。

  月球土壤樣品是粉末狀的,很容易受到地球物質的污染,因此科研團隊設計了一個潔凈室的條件,最大限度減少地球顆粒物質對樣品的污染。

  根據採樣方式和樣品使用的不同,此次採集回來的樣品會分為鑽取樣品臨時存儲、表取樣品臨時存儲、鑽取樣品永久存儲和表取樣品永久存儲四大類。

  探月工程三期地面應用系統主任設計師周琴表示,首先考慮盡量採用一些無損的分析方法,例如在顯微鏡下的光學特徵觀察、實驗室的光譜測量等,盡量減少地球環境對月球樣品的影響。“我們還會做一些有損的化學成分分析,當然這些分析我們都要進行全面綜合的考慮,盡量以最小的樣品用量獲得更多的有用信息。 ”

  澎湃新聞記者 張靜

【編輯:蘇亦瑜】 網站內容來源http://www.chinanews.com/【其他文章推薦】

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