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火星叔叔郑永春|嫦娥五号上天“摘月”，月球土壤究竟有多宝贵？

九天揽月星河阔 ，
十六春秋绕落回 。
我国嫦娥五号任务 ，
剑指月球采样返回 。
什么是月球采样？简单来说就是到月球上去“挖土”并带回地球 。 通过地基天文望远镜对月观测、太空望远镜和环月卫星的遥感探测、以及无人驾驶月球车和阿波罗宇航员的月表巡视勘查 ， 目前已经知道几乎整个月球表面都覆盖着一层细粉状的风化物质——月壤（LunarRegolith） 。
月壤是人类用于研究月球的样本 ， 实际上月壤指的不仅仅是月球上的土壤（LunarSoil） ， 还包括卧或埋于粉状风化物中的直径数米的岩石 。 由于长期的小天体撞击 ， 大块的基岩仅出露于陡峭的山脉、撞击坑和火山通道的峭壁等处 。
在人类的探月历史上 ， 有很多航天大国都曾去到月球采样 。 1969年7月至1972年12月 ， 美国通过阿波罗11号到阿波罗17号载人飞船实施了7次载人登月任务 ， 共带回月壤和月岩样品约381.7千克 。 而现在科学家对采集的月球样品进行的分类 ， 就是依据当时处理阿波罗号带回月球样品所采用的分类方法 。
月壤的种类是按照粒度大小进行分级筛选的 ， 共分成＞1cm、1cm~4mm、4mm~2mm、2mm~1mm和＜1mm几个部分 。 颗粒直径≥1cm的部分在研究工作中被当作岩石样品来进行研究 ， 称为月岩（LunarRocks）；颗粒直径＜1cm的部分当作土壤样品对待 ， 按习惯也称为月壤 ， 即狭义上的月壤（LunarSoil）；其中颗粒直径＜1mm的部分是整个月壤样品的主要组成部分 ， 在大部分月壤样品中占总重量的90%以上 。 实际上 ， 不管是月岩还是月壤 ， 都采自月球的风化层 。
那么科学家为什么要费这么多功夫去研究月壤呢？月壤是从月球固体岩石圈到太阳系空间的过渡带 ， 包含着相关区域的大量信息 。 月壤的研究不仅涉及月球本身 ， 而且还包含太阳系空间的物质和能量的重要信息 。 对月壤层和月壤样品的深入研究可提供丰富信息 。
【火星叔叔郑永春|嫦娥五号上天“摘月”，月球土壤究竟有多宝贵？】这些信息包括：太阳系早期演化的历史记录；月岩和月壤的宇宙线暴露与辐照历史；月球中挥发分的脱气历史；太阳风的组成和太阳表层的成分特征；小天体和微陨石撞击月球的历史记录 ， 进而推断地球遭受小天体撞击的历史；月壳岩石圈的组成和分布特征 ， 这对研究月球乃至地月系的演化历史具有重要意义 。
除科学意义外 ， 月壤还含有丰富的资源 ， 包括：稀有气体等气体成分（特别是可用于可控核聚变的燃料氦-3）、钛铁矿、克里普岩（KREEPRocks ， 富含K、REE和P）等矿物资源 。
由于月壤处于月球的最表层 ， 具有松散、非固结、细颗粒和易于开采的特点 ， 是未来月球基地建设、采矿、修路、资源提取的首选目标 。 在可预见的相当长的时间内 ， 月壤的经济价值远高于下伏的基岩 。 因此 ， 通过对月壤的精细研究 ， 可提供月球资源开发利用前景的重要信息 ， 并为月球基地的选址提供重要的科学依据 。
需要说明的是 ， 目前所谓的月球资源 ， 是指对地球上的人类具有潜在的开发价值 ， 还不具备商业开发的价值 。 但是 ， 利用月壤在月球上就地生产一些建筑材料、结构部件、铺设路面、生产氧气和水等 ， 对于人类在月球上的长期居留是十分必要的 。 由于地球和月球之间运输费用十分昂贵 ， 月壤资源的就地开发利用 ， 可以大大减少从地球上运到月球的运货量 ， 从而降低经费投入 。
以下照片为作者摄于约翰逊航天中心：

火星叔叔郑永春|嫦娥五号上天“摘月”，月球土壤究竟有多宝贵？
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月球上没有氧气、绝对干燥、没有微生物 ， 所以采回地球的月球样品必须存放在充满氮气的密封箱内 ， 研究人员通过密封箱的两个塑胶手套 ， 来进行分样、切割、称量等操作 。

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