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古人仰望月亮，暢想其上有著壯美的廣寒宮。而在2023中國(guó)航天大會(huì)“走向世界的中國(guó)航天”主題展覽上，未來(lái)月球科研站的沙盤(pán)繪就了航天人心中的“月宮”。嫦娥五號(hào)探測(cè)器系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師彭兢展望了我國(guó)探月工程四期任務(wù)的藍(lán)圖，嫦娥七號(hào)將到月球去尋找水的蹤跡，嫦娥八號(hào)的目標(biāo)則是建設(shè)月球科研站基本型，后續(xù)，有望通過(guò)一系列任務(wù)持續(xù)探索建設(shè)月球科研站。

資料圖 這是2020年12月4日，國(guó)家航天局公布了探月工程嫦娥五號(hào)探測(cè)器在月球表面展示國(guó)旗的照片。新華社發(fā)

月球“土特產(chǎn)”已孕育60余項(xiàng)成果

【資料圖】

2020年12月17日，嫦娥五號(hào)返回器帶著1731克月球樣品成功返回地球。國(guó)家航天局探月與航天工程中心主任關(guān)峰介紹，自2021年7月發(fā)放首批月球樣品以來(lái)，已向98個(gè)科研團(tuán)隊(duì)發(fā)放5批樣品，共198份，65.1克。

截至目前，這些珍貴的月球樣品已經(jīng)孕育出60余項(xiàng)科學(xué)成果。關(guān)峰列舉了其中的一系列代表性成果：通過(guò)對(duì)月球樣品玄武巖進(jìn)行定年分析，表明該玄武巖形成于20億年前，將月球巖漿活動(dòng)記錄推后了8至9億年；在14萬(wàn)個(gè)樣品顆粒里“披沙揀金”，科研人員找到了一個(gè)可以用來(lái)解析“嫦娥石”原子排列方式的顆粒；通過(guò)對(duì)樣品中的灰石、橄欖石和斜長(zhǎng)石礦物開(kāi)展研究，發(fā)現(xiàn)嫦娥五號(hào)著陸區(qū)礦物表層中存在大量的太陽(yáng)風(fēng)成因水，與阿波羅任務(wù)、蘇聯(lián)月球任務(wù)采集的樣品相比，嫦娥五號(hào)樣品代表了更年輕的月球年齡，具有極高的科研價(jià)值。

嫦娥五號(hào)在設(shè)計(jì)研制過(guò)程中的探索，也為后續(xù)航天重大任務(wù)提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

彭兢介紹，嫦娥五號(hào)在“回家”的過(guò)程中，上升器成功與軌道器和返回器組合體交會(huì)對(duì)接，這是我國(guó)航天器首次實(shí)現(xiàn)月球軌道交會(huì)對(duì)接；再入大氣層時(shí)，返回器還上演了“打水漂”絕技，即半彈道跳躍式返回，這讓大質(zhì)量航天器返回的減速過(guò)程變得柔和。這些在研制及飛行任務(wù)過(guò)程中獲取的經(jīng)驗(yàn)，將為我國(guó)載人登月任務(wù)的推進(jìn)作出貢獻(xiàn)。

嫦娥七號(hào)要到月球上找水

月球上到底有沒(méi)有水？在月球樣品中尋找水、水冰、水分子，乃至于氫氧基團(tuán)，是我國(guó)科學(xué)家乃至全世界都關(guān)注的熱點(diǎn)科學(xué)問(wèn)題。但彭兢表示，根據(jù)目前已發(fā)表的科學(xué)成果來(lái)看，月球表面水的絕對(duì)含量是很低的，甚至比地球上最干燥的撒哈拉沙漠還要干燥上千倍。以人類(lèi)目前的技術(shù)水平，從這樣的月壤中提取水，代價(jià)過(guò)于昂貴。

但航天人仍未放棄努力，彭兢介紹，我國(guó)的探月四期工程中，嫦娥七號(hào)就瞄準(zhǔn)了月球南極，期望能尋找月球存在水的證據(jù)。月球上還有一種特殊的地形——永久陰影區(qū)，科學(xué)家推想，這類(lèi)區(qū)域甚至從月球形成至今就沒(méi)有見(jiàn)到過(guò)陽(yáng)光，其中可能原本就有水，或由于天體撞擊帶來(lái)了水，結(jié)合極低的溫度，就可能成功地將水捕獲、留存。

基于遙感探測(cè)數(shù)據(jù)，科學(xué)家推測(cè)，永久陰影區(qū)內(nèi)水的含量可能達(dá)到5%。“這么高的含量，水不論是以冰的形式存在，還是與泥土混合，都有了提取的可能。”彭兢暢想，如果這一猜想通過(guò)探月工程得到了直接證據(jù)，不論是未來(lái)為航天員駐留月球提供生命保障，還是將水電解成氫和氧作為能源使用，都將有很大的想象空間。

根據(jù)目前探月四期工程的方案，嫦娥七號(hào)的組成除月球軌道器、著陸器、巡視器外，還包括了一個(gè)飛躍器，這將是人類(lèi)探測(cè)器首次在月球表面進(jìn)行飛躍。彭兢說(shuō)，嫦娥七號(hào)飛躍器的目標(biāo)便是從平坦的、有光照的區(qū)域起飛，躍入附近的永久陰影區(qū)內(nèi)，用自身攜帶的采樣和探測(cè)設(shè)備，去證明永久陰影區(qū)到底有沒(méi)有水、有多少水。

月球科研站將開(kāi)展國(guó)際合作

嫦娥八號(hào)任務(wù)的目標(biāo)是建設(shè)月球科研站基本型。何謂基本型？彭兢解釋?zhuān)绻ㄟ^(guò)前期的探測(cè)能夠證明，月球的環(huán)境和資源可以被人類(lèi)有效利用，就可以通過(guò)建設(shè)月球科研站進(jìn)行持續(xù)的探測(cè)和開(kāi)發(fā)。“其實(shí)我們要解決的最根本問(wèn)題便是，為什么要去月球？如果未來(lái)可控核聚變成為現(xiàn)實(shí)，月球表面豐富的氦-3資源將是很好的原料；月球表面沒(méi)有空氣，能為材料、制造等領(lǐng)域提供良好的真空環(huán)境，太陽(yáng)能等能源的利用效率也更高。”

彭兢展望了未來(lái)的月球科研站：通過(guò)一系列探月工程任務(wù)的實(shí)施，挑選合適的站址區(qū)域，多次、分布式建設(shè)長(zhǎng)期科研設(shè)施，開(kāi)展科學(xué)研究，甚至建設(shè)無(wú)人工廠(chǎng)等。

而這樣宏偉的藍(lán)圖，需要長(zhǎng)期的堅(jiān)持和多方共同努力，月球科研站的建設(shè)也將“國(guó)際化”。彭兢表示，期待未來(lái)，國(guó)際月球科研站能吸引更多國(guó)際合作伙伴參與，使其成為我國(guó)主導(dǎo)的國(guó)際性大科學(xué)工程。

近年來(lái)，中國(guó)航天圍繞重大工程已經(jīng)開(kāi)展了諸多國(guó)際合作，取得了一系列重要成果。在2023年“中國(guó)航天日”主場(chǎng)活動(dòng)啟動(dòng)儀式上，國(guó)家航天局公布了我國(guó)向俄羅斯、法國(guó)贈(zèng)送月球樣品的消息。今年4月，我國(guó)向法國(guó)贈(zèng)送了1.5克科學(xué)用月球樣品。2022年2月4日，我國(guó)贈(zèng)送俄羅斯1.5克科學(xué)用月球樣品；2023年3月，俄羅斯回贈(zèng)我國(guó)1.5克科學(xué)用月球樣品。

迄今，已有澳大利亞、俄羅斯、法國(guó)、美國(guó)、英國(guó)及瑞典等國(guó)科學(xué)家參與了我國(guó)月球樣品的科學(xué)研究。國(guó)家航天局表示，我國(guó)始終堅(jiān)持和平利用、平等互利原則，與世界各國(guó)開(kāi)展航天交流與合作，共同推動(dòng)在外空領(lǐng)域構(gòu)建人類(lèi)命運(yùn)共同體。

（原標(biāo)題：嫦娥五號(hào)副總師：探月工程四期要到月球上找水、建科研站）

來(lái)源：北京日?qǐng)?bào)客戶(hù)端 記者 劉蘇雅

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