为什么中美的月壤截然不同？

近日，美国国家航空航天局（NASA）宣布因发动机故障的技术原因，新一代登月火箭“太空发射系统”发射取消。这是美国半个世纪来重返月球计划的又一次延期。

本次发射任务叫停，让NASA局长比尔·纳尔逊28日接受美国全国广播公司（NBC）采访时的话语“化为泡影”。尼尔森当时表示，“阿尔忒弥斯”计划会成功，他对此有信心。他还大谈“太空竞赛”，并扯上中国，声称不希望中国先到达月球，暗示中国会“独占月球”。

这件事让我不由得想起了中美月壤截然不同的事情。今天就来和大家聊聊。

01，同样是“月壤”，差异居然会如此大？

1978年美国官方赠送了我们一份月壤，虽然仅仅1g重，但是对当时的我国，可谓是极其贵重的物品。到了2021年，我国嫦娥五号从月球带回了月壤。

于是，我们对二者进行了对比，结果大吃一惊，因为中美采集的月壤差异之大到让人难以置信。下图是通过 XRD machine learning分析的中美月壤，图中上部为嫦娥五号的月壤，下部为阿波罗（Apollo）的月壤.

可以从峰图上看到二者就差异极大。事实上，在组分上，差异也十分明显。

作者在论文里都用“Surprisingly”来形容了，可见二者的差异有多明显（ distinct）

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

用一个说法，就是中美月壤成分相似度不足25%。

我们的解释是，中美采集月壤的地方不同，我们采集的月壤更年轻。

注：这里没有怀疑美国月壤造假或者赠送我国假月壤。

02，探索月球，还得一切靠自己

但是，这事情的确让我们意识到，探索月球，很大程度必须让我们自己去努力，不仅是打破美国在月球研究方面的垄断，更是一切要靠自己。

毕竟美国此前通过沃尔夫法案，限制美国NASA在内的官方机构与中国航天往来，也就是说我们只能一切靠自己。

但是一转眼：

《如何看待 NASA 回应「嫦娥五号」发射成功：希望中国分享探月数据？》

03，为何要探索月球？

探索月球的其他意义暂且不说，单说月壤这方面，通过对月壤的研究，我们也发现，月壤可能还能用于未来的人工光合作用。

即：

（a）利用分离器，将呼吸废气中的二氧化碳、水蒸气、氧气等分离开，二氧化碳和氧气进入存储罐中；

（b）利用月壤作为催化剂，在阳光照射下电解水（水来自月壤以及呼吸产生的水蒸气），获得氧气和氢气；

（c）利用月球本身夜间的低温，将储存罐中的二氧化碳分离出来，加入下一步光合反应中；

（d）月球白天温度升高到127℃左右，适宜进行下一步光合作用：在月壤的催化作用下，二氧化碳与氢气发生化学反应，形成甲烷（CH4）或甲醇（CH3OH）。前者可以用作燃料和推进剂，后者可以作为基本化学材料。[zl1]

这对于未来我国的太空活动都是有很大的帮助的。

总体上，美国着急是正常的，毕竟在过去美国自恃自己的航天优势，对他国各种限制，甚至连空间站都不对我们开放，如今我们一步步的走出了这条路，而且越来越稳健，那么美国这种优势也逐步崩解。

只希望到时候美国要点脸，别开口闭口要求我们共享数据，自己却厚着脸不共享数据。

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