当月壤来到地球，手套箱就是它的最终归宿

发布时间：2024-05-21|阅读：287次

当月壤来到地球，手套箱就是它的最终归宿

随着嫦娥六号踏上人类首次月背“挖土”之旅，全世界对月壤的关注度直接拉满。

5月3日17时27分，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场发射，之后准确进入地月转移轨道，发射任务取得成功。这是全球首次月球背面采样返回任务，嫦娥六号预计将带回约2千克月球背面样品。

2020年12月，中国的“嫦娥5号”月球探测器，成功采集了月壤，并将其带回地球，这也是人类时隔44年后再次获得月壤。

嫦娥六号的任务与此前成功在月球正面采样归来的嫦娥五号相比，新增难度在于，月背降落、采样、起飞都需要通过中继卫星测控，而无法通过地面站直接监控。虽然月背起飞前可以做各种准备工作，但一旦起飞，飞行器进入正确轨道只有一次机会。

嫦娥六号任务将突破月球逆行轨道设计与控制、月背智能采样和月背起飞上升等关键技术，实施月背自动采样返回，同时开展着陆区科学探测和国际合作，如果成功，这将是人类首次在月球背面登陆并采样返回。

在科学研究方面，嫦娥六号任务实现采样返回后，将对月球背面样品进行系统、长期的实验室研究，分析月壤的结构、物理特性、物质组成等，深化月球成因和演化历史的研究。

天外之土：月壤具有独特价值

迄今为止，人类已经进行了十次月球采样返回，均位于月球正面。月球背面整体相对月球正面更为古老，具有独特的科学研究价值。

月壤的形成过程决定了它不仅包含月球自身的岩石或矿物碎片，还含有少量的撞击体残留物与溅射物，以及这些物质与月表环境相互作用的产物。以嫦娥五号月壤为例，其主要由玄武岩碎屑、角砾岩、胶结物和玻璃珠组成，以及少量的非月海物质（高地岩石碎片）和极少量的非月球物质（陨石碎片）。除了少量是钻孔样品之外，嫦娥五号月壤大部分铲自月球表面。月表由于无大气，太阳风、陨石、微陨石等外动力可以直接与月表物质发生作用，并记录在月壤中，因此，月壤是揭示其形成过程、太空风化、撞击历史等科学和工程问题的重要窗口。

截至目前，人类共计从月球采集并返回了383.7千克月球样品，包括月表岩石、铲取月壤和钻孔样品，其中美国阿波罗载人登月任务从月球正面的6个低纬度地区取回了381.7千克月球样品，苏联的月球号任务取回了约300克月壤样品，我国嫦娥五号任务共取回了1731克月壤样品。

登月是否造假？美国多次索要月壤

在中国“嫦娥六号”飞向月球的同时，关于美国登月造假的话题再次成为热点。

在嫦娥六号发射直播中，探月工程三期副总师裴照明的一句“没找到那个阿波罗盆地的那个……”被质疑者大肆解读，认为这是证明美国登月造假的铁证。

而NASA局长比尔·尼尔森一系列惊人言论，又引发了美国民众对于“美国登月造假”这一流言的重新审视。例如他声称中国在月球背面登陆，那里永远是一片黑暗，而美国人并不想去，不是不能去。他还说，因为一旦让中国首先登陆月球，中国就会将月球作为自己的“领土”，从而拒绝其他国家登陆。

从1961年5月到1972年12月，美国共计实现了6次载人登月的成功，但随着时间的推移，越来越多人对美国上世纪五六十年代的阿波罗登月计划存在着质疑，可是美国也从未正面对此进行回应。2004年，NASA给出一个震惊的回答，前六次登月的技术知识都因为种种失误被弄丢了，所以一切得重来。

在中美建交的时候，美国曾向我国赠送了1克的月壤。我国封存了其中的0.5克，对剩下的0.5克月壤进行研究，并在此基础上发表了十余篇论文。

我国嫦娥五号才在月球正面的风暴洋北部吕姆克山脉地区采集到了1731克月壤样品，并将它们带回了地球。令人颇感意外的是，拥有382千克月壤的美国NASA竟然盯上了我国的1731克月壤，NASA等部门一直在向我国索要月壤样品。

美国还盯上了中国的嫦娥六号任务。嫦娥六号将是人类历史上首次从月球背面采集月壤样本的机会，其科研价值更加重大。根据之前的惯例，中国很可能在完成相关研究后向国际社会开放申请。NASA正在试图说服美国国会，让其资助的科研项目能够暂时绕开“沃尔夫条款”的限制，以第三方研究机构的名义获取真正的月球土壤样本。

月壤的归宿：无水无氧手套箱

在嫦娥五号采集回来的月球样品中，核地研院获得了50毫克的月壤粉末样品，它被置于该院实验大楼一楼一间实验室的手套箱内。该手套箱与用于核酸检测的移动方舱手套设计原理相似。不同的是，该手套箱内充满氮气，科研人员穿上白大褂，将手伸进手套箱，就能利用高倍光学显微镜进行矿物学观察和分类，然后再分别利用惰性气体质谱仪、电子探针、高精度激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪等设备，相继开展氦-3含量、矿物组成、主微量元素含量等的测定，为进一步的科学研究提供原始数据。

手套箱是一套高性能、高品质的自动吸收水、氧分子的超级净化手套箱，提供一个纯化工作环境需求的密闭循环工作系统，可以满足您特定清洁要求应用的0.1ppm的O2和H2O惰性的氛围环境。该系统是为满足客户科研开发而设计的经济型循环净化系统。整体系统包括一台密闭箱体、一套过渡舱，一台进口旋片式真空泵和一套集成有微控制器操作面板的循环净化系统。标准的Lab2000系统配备的惰性气体净化系统安装一套净化柱（全自动可再生）净化、维护手套箱箱体内的气氛。广泛应用于无水、无氧、无尘的超纯环境，如：锂离子电池及材料、半导体、超级电容、特种灯、激光焊接、钎焊、材料合成、OLED、MOCVD等。也包括生物方面应用，如厌氧菌培养、细胞低氧培养等。

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