中國科技新里程 嫦娥五號探月挖土的重要意義

撰文︰郭曉陽

  「嫦娥五號」成功探月,標誌着中國科技,尤其航天技術邁出重要一步;除了展現了眾多黑科技,以及近期反覆強調的中國科技航天技術的進步之外,還有一點大眾未必會留意到,就是「嫦娥五號」在探月之後,進行了挖土的工序,將會從月球帶回土壤。為何成功探月之後還要挖土?背後的意義絕對不簡單。

採集月球表面樣本 中國科技攻克難關

  自從美國在1969年7月20日成功登陸月球之後,連同阿波羅11號回程的,除了兩位寫入歷史的太空人之外,還有不少屬於月球的物質。在1969年至1972年期間,美國先後6次成功登月,此期間,總共帶回了382公斤的來自月球的物資,包括土壤、岩石和礦物等。而美國科學界就從這6次的登月中,成功獲得珍貴的科研材料,並對其科研探索有重大幫助。

  半個世紀之後,中國科技發展終於迎頭趕上,成為繼美俄之後,第三個有能力單獨完成探月以及在月球表面採集樣本的國家。中國今次探月成功,不但為航天科技發展注入強心針,更是一次展示攻克航天技術難關的里程碑。

  與以往不同,升空、降落和探索之後,任務就會完成。但今次探月同時進行採集樣本的工作,是中國首次,也是其中一項中國科技新的技術難題。幾十年來,美國和前蘇聯(今俄羅斯)都相繼從月球帶回來了樣本,並且這些物質都被兩國科學家研究透徹,讓他們對太空,尤其月球上的結構、環境、地質,甚至歷史等都有了更多的認識,而這兩大國隨後也建立了一套模型,能有效判斷月球的生存環境,加深了對各類行星的地質演化的認識。

當代中國-中國科技-中國科技新里程嫦娥五號登月挖土的重要意義
嫦娥五號登月後進行了兩次不同的採樣形式,包括表取採樣及鑽取採樣。(圖片來源:Getty)

獲取第一手研究資料 中國科技後發先至

  而中國直到今日,才有機會真正接觸到第一手的月球表面物質,對於在航天科技上屬於後起之秀的中國科技團隊而言,是一個成功追趕美俄的重要里程碑。

  早在1978年,時任美國國家安全事務顧問布熱津斯基訪華期間,就曾向中國贈送了1克的月球表面物質樣本。這1克的樣本被分為兩半,一半存放在北京天文台,另一半就由中國月球探測工程首席科學家歐陽自遠帶領團隊進行研究。

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「嫦娥五號」在月球完成採樣工作後,將攜帶約2公斤的月球表面樣本回國。(圖片來源:中新社)

  多年來,歐陽自遠帶領團隊將這半克的樣本反覆研究透徹,包括裏面有甚麼物質、歷史有多久遠,以至包含了甚麼東西,都已經全部解構。但這畢竟是別人送贈的禮物,而且份量極小,能夠獲得的資訊非常有限。而中國今次成功探月之後,能夠帶回來的樣本,就足夠中國科學界興奮好一段時間。

  除了科研分析,從外太空帶回來的樣本還有非常關鍵的一個意義,就是這些表面的樣本到底藏有甚麼物質。據中國空間探測技術首席科學傳播專家龐之浩表示,月球的樣本其中一個重要研究成果,就是發現了當中蘊含「氦-3」這種地球非常稀缺的物質。而「氦-3」這種物質,就被公認為是高效能、清潔,以及安全的核聚變發電燃料,根據科學界推算,100噸的「氦-3」所能夠創造的能源,足足相當於全世界1年消耗的能源總量,而科學界推算,在月球上蘊藏有上百萬噸的「氦-3」,足夠滿足人類對能源的需求。而能夠進一步加深對月球的了解,無疑對人類未來發展和生活有非常大的幫助。

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在探月車採樣期間,科研團隊一直密切監測有關採樣過程;今次的採樣工作,香港理工大學也有份貢獻其中,理工大學科研團隊與中國空間技術研究院合作為這項歷史性任務研製了一套關鍵儀器「表取採樣執行裝置」,用於表取採樣。(圖片來源:Getty)

為登月進駐作準備 成中國科技突破新關鍵

  另外,除了對月球上的物質進行研究,登月採樣的另一個重大意義,是為日後登月進駐作準備。

  上世紀70年代,美蘇兩國開展太空競賽,對月球進行了多次的探索,但由於當時技術所限,未能進一步將登月變為實際成果,加上耗費巨大,兩國都不得不相繼暫停有關的計劃。

  其後到了1994年,美國發射的「克萊門汀號」探測器,收集到當時最全面和詳細的月球表面圖像,並發現月球的南極有可能存在大量冰層,代表着月球水的存在,為人類生存提供了其中一個必要條件。

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中國的探月工程分為「探」、「登」、「駐」三大步驟,現時仍處於最初的無人探月階段;而今次收集好完整數據後,有望加快載人登月的過程。(圖片來源:Getty)

  而這個能夠讓人類從探月邁向登月和駐月的重要條件,就成為90年代開始,新一輪登月計劃的催化劑。

  當完成對月球表面樣本的研究,分析出對人類有用的數據後,找出能夠充分利用的物質;同時判斷月球宜居的程度,並為駐月作準備,這兩大方向,將會是未來中國探月工程的兩項頭等大事。屆時,月球或許並不遙遠,甚至會成為人類移居太空的中轉站。

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