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为什么中美的月壤截然不同?

李雷
原创
中科院生物学博士。擅长生物、医学、健康。年更新近300图文
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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.

评论
科普中国 李祥
少师级
只希望到时候美国要点脸!总之,做人别太美国了……
2022-09-10
刘海飞123
少师级
已阅读
2022-09-09
开依木
秀才级
👏👏👍🤝
2022-09-10