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為什么中美的月壤截然不同?

李雷
原創(chuàng)
中科院生物學(xué)博士。擅長生物、醫(yī)學(xué)、健康。年更新近300圖文
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近日,美國國家航空航天局(NASA)宣布因發(fā)動機(jī)故障的技術(shù)原因,新一代登月火箭“太空發(fā)射系統(tǒng)”發(fā)射取消。這是美國半個世紀(jì)來重返月球計(jì)劃的又一次延期。

本次發(fā)射任務(wù)叫停,讓NASA局長比爾·納爾遜28日接受美國全國廣播公司(NBC)采訪時的話語“化為泡影”。尼爾森當(dāng)時表示,“阿爾忒彌斯”計(jì)劃會成功,他對此有信心。他還大談“太空競賽”,并扯上中國,聲稱不希望中國先到達(dá)月球,暗示中國會“獨(dú)占月球”。

這件事讓我不由得想起了中美月壤截然不同的事情。今天就來和大家聊聊。


01,同樣是“月壤”,差異居然會如此大?


1978年美國官方贈送了我們一份月壤,雖然僅僅1g重,但是對當(dāng)時的我國,可謂是極其貴重的物品。到了2021年,我國嫦娥五號從月球帶回了月壤。

于是,我們對二者進(jìn)行了對比,結(jié)果大吃一驚,因?yàn)橹忻啦杉脑氯啦町愔蟮阶屓穗y以置信。下圖是通過 XRD machine learning分析的中美月壤,圖中上部為嫦娥五號的月壤,下部為阿波羅(Apollo)的月壤.

可以從峰圖上看到二者就差異極大。事實(shí)上,在組分上,差異也十分明顯。

作者在論文里都用“Surprisingly”來形容了,可見二者的差異有多明顯( distinct)

Surprisingly, the powder XRD (PXRD) pattern of the CE-5 sample was distinct from the Apollo data

用一個說法,就是中美月壤成分相似度不足25%。

我們的解釋是,中美采集月壤的地方不同,我們采集的月壤更年輕。

注:這里沒有懷疑美國月壤造假或者贈送我國假月壤


02,探索月球,還得一切靠自己


但是,這事情的確讓我們意識到,探索月球,很大程度必須讓我們自己去努力,不僅是打破美國在月球研究方面的壟斷,更是一切要靠自己。

畢竟美國此前通過沃爾夫法案,限制美國NASA在內(nèi)的官方機(jī)構(gòu)與中國航天往來,也就是說我們只能一切靠自己。

但是一轉(zhuǎn)眼:

《如何看待 NASA 回應(yīng)「嫦娥五號」發(fā)射成功:希望中國分享探月數(shù)據(jù)?》


03,為何要探索月球?


探索月球的其他意義暫且不說,單說月壤這方面,通過對月壤的研究,我們也發(fā)現(xiàn),月壤可能還能用于未來的人工光合作用。

即:

(a)利用分離器,將呼吸廢氣中的二氧化碳、水蒸氣、氧氣等分離開,二氧化碳和氧氣進(jìn)入存儲罐中;

(b)利用月壤作為催化劑,在陽光照射下電解水(水來自月壤以及呼吸產(chǎn)生的水蒸氣),獲得氧氣和氫氣;

(c)利用月球本身夜間的低溫,將儲存罐中的二氧化碳分離出來,加入下一步光合反應(yīng)中;

(d)月球白天溫度升高到127℃左右,適宜進(jìn)行下一步光合作用:在月壤的催化作用下,二氧化碳與氫氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成甲烷(CH4)或甲醇(CH3OH)。前者可以用作燃料和推進(jìn)劑,后者可以作為基本化學(xué)材料。[zl1]

這對于未來我國的太空活動都是有很大的幫助的。


總體上,美國著急是正常的,畢竟在過去美國自恃自己的航天優(yōu)勢,對他國各種限制,甚至連空間站都不對我們開放,如今我們一步步的走出了這條路,而且越來越穩(wěn)健,那么美國這種優(yōu)勢也逐步崩解。

只希望到時候美國要點(diǎn)臉,別開口閉口要求我們共享數(shù)據(jù),自己卻厚著臉不共享數(shù)據(jù)。

ref. Yao Y, Wang L, Zhu X, et al. Extraterrestrial Photosynthesis by Chang’E-5 Lunar Soil[J]. 2021.

評論
科普中國 李祥
少師級
只希望到時候美國要點(diǎn)臉!總之,做人別太美國了……
2022-09-10
劉海飛123
少師級
已閱讀
2022-09-09
開依木
秀才級
????????
2022-09-10