漲知識｜嫦娥五號從月球挖回的“土”如何存儲、分配與研究？
12月17日1時59分，嫦娥五號返回器攜帶2公斤月球樣品在內(nèi)蒙古四子王旗預(yù)定區(qū)域安全著陸，標志著我國首次地外天體采樣返回任務(wù)圓滿完成。
對于地面應(yīng)用系統(tǒng)的科學(xué)家來說，月球樣品的科研工作才剛剛開始。這些彌足珍貴的月球樣品將如何存儲、管理、分配與研究，我國將如何開展國際合作？上世紀70年代，美國曾送給我國1克月球樣品作為“國禮”，如今我國是否也會把月球樣品分享給NASA？
12月17日，國家航天局副局長吳艷華表示，中國政府愿意與各國志同道合的機構(gòu)和科學(xué)家共享月球樣品、有關(guān)探測數(shù)據(jù)，以進行科學(xué)分析?！拔覀冊敢庠谄降然ダ⒑推嚼?、合作共贏原則基礎(chǔ)上，同美方無論是政府機構(gòu)、企事業(yè)單位，還是科學(xué)家、工程師開展真誠友好的合作?！?tr>
中國國家航天局探月與航天工程中心副主任、探月工程三期副總設(shè)計師、嫦娥五號任務(wù)新聞發(fā)言人裴照宇同樣表示，“我們沒有提出國別限制，鼓勵科學(xué)家進行樣品的研究合作。”
作為“國禮”的1克月壤
時隔44年，人類再次從月球帶回月壤。
1969年7月至1972年12月，美國阿波羅11號到阿波羅17號載人飛船實施了7次載人登月任務(wù)，除阿波羅13號因發(fā)生故障中途返回，其余6艘飛船皆完成登月，成功將12名航天員送上月球，帶回的月壤和月巖樣品總計約381.7千克。
1970年9月12日，蘇聯(lián)發(fā)射了世界上第一個無人月球采樣返回探測器“月球16號”，并從月球豐饒海取回了一塊101克的小樣本。此后1972年發(fā)射的“月球20號”和1976年發(fā)射的“月球24號”又分別從月球取回55克和170克月球樣品。
而人類登月采樣計劃也自此沉寂，人類已經(jīng)44年沒有從月球“挖土”回地球了。這一次中國的2公斤樣品尤其珍貴。
11月24日凌晨4時30分，長征五號運載火箭從中國文昌航天發(fā)射場送嫦娥五號月球探測器升空。當天，NASA就在社交媒體上表示，“隨著嫦娥五號的發(fā)射，中國已經(jīng)開始努力和美國、前蘇聯(lián)一同獲取月球樣本。我們希望中國能與全球科學(xué)界分享其數(shù)據(jù)，以加強我們對月球的了解，就像我們阿波羅計劃所做的以及阿耳忒彌斯計劃會做的那樣。”
上世紀70年代，美國曾送給我國1克月球樣品。1978年中美正式建交前夕，美國時任總統(tǒng)卡特的安全事務(wù)顧問布熱津斯基在訪問中國時，向中國贈送了1克月球土壤作為“國禮”。
我國將這份月壤一分為二，其中0.5克用于試驗，還有0.5克收藏在北京天文館。通過對這半克樣品的研究，我國科學(xué)家發(fā)表了多篇科研文章。
中國愿與各國志同道合的機構(gòu)和科學(xué)家共享
如今，我國從月球取回來的這大約2公斤月球樣品將如何存儲、管理、分配與研究？我國又將如何開展國際合作，是否也會分享給NASA？
國家航天局副局長吳艷華表示，從月球采樣回來樣品用途包括三類，最主要的目的是為了進行科學(xué)研究，另外有一部分樣品也會入藏國家博物館，向公眾展示。
此外，依據(jù)國際合作的公約和多邊雙邊的合作協(xié)議，我國將發(fā)布月球樣品和數(shù)據(jù)管理辦法，與有關(guān)國家和世界的科學(xué)家共享。當然也有一部分樣品會按照國際慣例，或作為國禮相送。
至于是否會把月球樣品分享給NASA，吳艷華說，中國政府愿意與各國志同道合的機構(gòu)和科學(xué)家共享月球樣品、有關(guān)探測數(shù)據(jù)，以進行科學(xué)分析?！拔覀冊敢庠谄降然ダ⒑推嚼?、合作共贏原則基礎(chǔ)上，同美方無論是政府機構(gòu)、企事業(yè)單位，還是科學(xué)家、工程師開展真誠友好的合作?！?/p>
“不過遺憾的是，2011年，美國國會通過了 ‘沃爾夫條款’，限制美國NASA、國務(wù)院科學(xué)委員會等官方機構(gòu)與中國航天往來合作。”吳艷華表示，能不能合作還要看美國政府的政策。
中國國家航天局探月與航天工程中心副主任、探月工程三期副總設(shè)計師、嫦娥五號任務(wù)新聞發(fā)言人裴照宇表示，從科學(xué)研究的角度講，將制定一個樣品管理辦法，對樣品如何管理、分配使用會做出具體規(guī)定。
“樣品是科學(xué)研究重要的基礎(chǔ)物質(zhì)，一方面我們會組織國內(nèi)科學(xué)家對樣品進行研究，同時管理辦法中也提出積極開展樣品研究的國際合作，我們也歡迎國外科學(xué)家來開展樣品研究?！迸嵴沼钫f，樣品管理辦法中提到，要成立一個科學(xué)家委員會，向國際征集樣品研究的方案、建議，通過科學(xué)家委員會對這些建議進行評估，認為哪些建議有科學(xué)價值，樣品使用合理，樣品的管理有序可靠。
裴照宇表示，我國將通過這種方式來決定提供哪些樣品，從事哪些研究。“我們沒有提出國別限制，鼓勵科學(xué)家進行樣品的研究合作。”
解封、分樣、測試、建檔
嫦娥五號是我國首次進行月面自動采樣返回的任務(wù)，從月球帶回來的樣品十分珍貴。
中國科學(xué)院國家天文臺研究員、探月工程三期副總設(shè)計師李春來表示，絕大部分樣品會用于科研，在實驗室進行長期系統(tǒng)研究，包括其結(jié)構(gòu)構(gòu)造、物理特性、化學(xué)成份、同位素組成、礦物特點和地質(zhì)演化方面，希望能夠深化在月球起源、演化方面的認識。
位于中國科學(xué)院國家天文臺的月球樣品實驗室承擔著一項重要使命，就是月球樣品的存儲、管理和研究。拿到月球樣品這份“太空快遞”后要如何處理？裴照宇說，首先要解封，樣品容器是在真空狀態(tài)下進行封裝的，進入地球之后，要在地球的環(huán)境下操作，不同于一般的罐子開封。解封之后要對樣品進行分樣，進行基本特性、物理化學(xué)特性測試。然后要進行樣品登記，給每一份樣品建立檔案。
由于月球上是幾乎真空的狀態(tài)，和地球上存在很大的壓差，安全解封就成了擺在科研團隊面前的首個難題。“我們通過不斷的技術(shù)和驗證，最終設(shè)計了一套方案，在真空條件下獨立進行罐子的解封，在解封完之后我們再把樣品轉(zhuǎn)移到氮氣環(huán)境下進行存儲和處理。” 探月工程三期地面應(yīng)用系統(tǒng)主任設(shè)計師張廣良說。
月球土壤樣品是粉末狀的，很容易受到地球物質(zhì)的污染，因此科研團隊設(shè)計了一個潔凈室的條件，最大限度減少地球顆粒物質(zhì)對樣品的污染。
根據(jù)采樣方式和樣品使用的不同，此次采集回來的樣品會分為鉆取樣品臨時存儲、表取樣品臨時存儲、鉆取樣品永久存儲和表取樣品永久存儲四大類。
探月工程三期地面應(yīng)用系統(tǒng)主任設(shè)計師周琴表示，首先考慮盡量采用一些無損的分析方法，例如在顯微鏡下的光學(xué)特征觀察、實驗室的光譜測量等，盡量減少地球環(huán)境對月球樣品的影響?！拔覀冞€會做一些有損的化學(xué)成分分析，當然這些分析我們都要進行全面綜合的考慮，盡量以最小的樣品用量獲得更多的有用信息。 ”
澎湃新聞記者 張靜