月球“土特产”研究拉开序幕
郑永春
①2020年12月19日，国家航天局正式向中国科学院移交了“嫦娥五号”从月球上采集回来的1731克月壤和岩石样品，这标志着对月球“土特产”的储存、分析和研究工作拉开序幕。
②上一次的月球采样，已经是半个世纪以前了。1969年到1972年间，美国“阿波罗计划”一共采回了381.7千克的月球岩石和土壤。1978年，美国送给中国1克月球样品。中国科学院组织科学家对0.5克样品进行研究，发表了14篇论文，剩余的0.5克样品则被保存在北京天文馆进行展出。
③月球的土壤结构跟地球的土壤结构有些相似。在月球表面，有一层1-2厘米厚的月尘，然后是3-10米厚的月壤，里面还有大大小小的石块。月壤层之下，才是真正的基岩。按照此前的经验，在月球样品中，颗粒直径大于1厘米的石块，会被当成岩石来研究；直径小于1厘米的石块，会被当成月壤进行研究；颗粒直径更小的物质，会被当成月尘进行研究。
④不同的月球样品，来自月球上的不同地区，蕴含着不同的科学信息。科学家把岩石切成薄片，在显微镜下观察，进行微量元素和主量元素的分析，进行矿物组成的分析，进行同位素的定年，等等。
⑤同为土壤，月壤跟地球土壤有什么不同呢？地球上的土壤是在风霜雨雪的作用下，经历物理风化、化学风化、生物风化等过程才形成的。月球上没有水、空气和微生物，因此月壤跟地球土壤是不同的。月壤，实际上是月球表面的岩石经过小行星和微陨石撞击、宇宙射线照射和剧烈昼夜温差，经历了几十亿年的太空风化过程才形成的。由于整个月球表面都覆盖着一层月壤，用探月卫星得到的探测数据，其实就是月壤发给我们的信息。未来人类要利用月球资源，首要的目标也是月壤。
⑥月壤粉尘颗粒非常细，同时棱角很尖锐。因为月壤没有经历像地球土壤那样的磨蚀过程，纯粹是小行星撞击砸出来的。如果月壤进入月球车的轮子内部或者机械设备的连接处，或者覆盖在太阳能电池板上，就会干扰月球车和月球探测器的正常工作。如果进入航天员的呼吸系统，就会对航天员的身体健康和心理感受造成损害。所以，理解月壤和月尘，才能使航天员更安全地进行登月和月面驻留工作，将来更好地开发月球。
（选自《科学大众·中学生》2021年第3期，有删改）
