今年6月,我國(guó)探月工程嫦娥六號(hào)任務(wù)圓滿成功,由中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司抓總研制的嫦娥六號(hào)探測(cè)器為人類取回首份月背樣品,達(dá)1935.3克。
嫦娥六號(hào)月球樣品返回的時(shí)候,月壤是封裝在特制的、密封的存儲(chǔ)罐里帶回地球的?,F(xiàn)在,將近3個(gè)月過(guò)去了,這些珍貴的天外來(lái)客已經(jīng)完成了解封。
在月球樣品存儲(chǔ)柜中,下面一層就是嫦娥六號(hào)的表取樣品,現(xiàn)在已經(jīng)被分裝到了10個(gè)玻璃器皿當(dāng)中,每一個(gè)大概是150克。和擺放在上層的嫦娥五號(hào)月球樣品相比,由于二者含有的礦物成分不一樣,所以嫦娥六號(hào)月球樣品的顏色看上去略有不同。
基于人類首份月背樣品,9月17日,中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)李春來(lái)、中國(guó)探月與航天工程中心胡浩、航天科技集團(tuán)五院北京控制工程研究所楊孟飛領(lǐng)導(dǎo)的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)在《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》上發(fā)表嫦娥六號(hào)返回樣品的首篇研究論文,闡述了返回樣品的物理、礦物和地球化學(xué)特征。
論文中指出了嫦娥六號(hào)返回樣品具有較低密度,表明其結(jié)構(gòu)較為松散,孔隙率較高。顆粒分析顯示,月壤的粒徑呈現(xiàn)雙峰式分布,暗示樣品可能經(jīng)歷了不同物源的混合作用。與嫦娥五號(hào)樣品相比,此次樣品中斜長(zhǎng)石含量明顯增加,而橄欖石含量顯著減少,表明該區(qū)域的月壤明顯受到了非玄武質(zhì)物質(zhì)的影響。
此外,嫦娥六號(hào)采集的巖屑碎片主要由玄武巖、角礫巖、粘結(jié)巖、淺色巖石和玻璃質(zhì)物質(zhì)組成。其中,玄武巖碎片占總量的30%~40%,其礦物以輝石、斜長(zhǎng)石和鈦鐵礦為主,橄欖石含量極低。角礫巖和粘結(jié)巖由玄武巖碎屑、玻璃珠、玻璃碎片以及少量的斜長(zhǎng)巖和蘇長(zhǎng)巖等淺色巖石碎屑物質(zhì)構(gòu)成,進(jìn)一步揭示了樣品來(lái)源的復(fù)雜性。
礦物學(xué)分析顯示,嫦娥六號(hào)月壤樣品的主要物相組成為斜長(zhǎng)石(32.6%)、輝石(33.3%)和玻璃(29.4%),其中玻璃含量接近阿波羅樣品的下限。此外,樣品中還檢測(cè)到少量的斜方輝石,暗示了非玄武質(zhì)物質(zhì)的存在。
地球化學(xué)分析進(jìn)一步揭示,嫦娥六號(hào)樣品中的鋁氧化物(Al?O?)和鈣氧化物(CaO)含量較高,而鐵氧化物(FeO)含量相對(duì)較低,這與月海玄武巖和斜長(zhǎng)巖混合物的特征一致。此外,樣品中的釷(Th)、鈾(U)和鉀(K)等微量元素含量顯著低于KREEP玄武巖,與位于月球正面風(fēng)暴洋克里普地體中的阿波羅任務(wù)和嫦娥五號(hào)任務(wù)的樣品表現(xiàn)出了巨大差異。
嫦娥六號(hào)樣品不僅包括了記錄火山活動(dòng)歷史的玄武巖,還混合了來(lái)自其他區(qū)域的非玄武質(zhì)物質(zhì)。這些樣品,如同月球遠(yuǎn)古時(shí)期的“信使”,為我們研究月球早期的撞擊歷史、月球背面火山活動(dòng)以及月球內(nèi)部物質(zhì)組成提供了重要的第一手資料。
而在嫦娥六號(hào)之前,由航天科技集團(tuán)抓總研制的嫦娥四號(hào)探測(cè)器在人類歷史上首次實(shí)現(xiàn)了月球背面軟著陸與巡視探測(cè),其巡視器玉兔二號(hào)自2019年印出月背的第一道車轍至今,已行駛1613米,是在月球上工作時(shí)間最長(zhǎng)的月球車。
近日,玉兔二號(hào)在第71個(gè)月晝傳回來(lái)的全景相機(jī)數(shù)據(jù)中,還為中秋節(jié)送上了特殊禮物——在月背印出的“月餅”。
除了玉兔二號(hào),在月球上工作的還有嫦娥三號(hào)和嫦娥四號(hào)的著陸器,部分科學(xué)載荷正常開(kāi)機(jī)探測(cè)并傳輸數(shù)據(jù)的同時(shí),科研人員也在驗(yàn)證它們長(zhǎng)壽命工作的相關(guān)情況。其中,嫦娥三號(hào)著陸器著陸月球已逾10年,其月基光學(xué)望遠(yuǎn)鏡載荷還在工作、正常地開(kāi)關(guān)機(jī),只是不進(jìn)行科學(xué)探測(cè)了。
此外,在月球周邊軌道上,還有我國(guó)的鵲橋號(hào)和鵲橋二號(hào)中繼星正在工作。鵲橋號(hào)主要為嫦娥四號(hào)和玉兔二號(hào)提供地月之間的中繼通信。鵲橋二號(hào)完成嫦娥六號(hào)任務(wù)后,目前正在軌道上進(jìn)行相關(guān)科學(xué)探測(cè),等待嫦娥七號(hào)的到來(lái)。