在月球種豆角，有戲嗎

小小一塊月壤里真的有“星辰大?！?。

7月23日，中國科學(xué)家宣布，在“嫦娥五號”帶回的月球樣本里，發(fā)現(xiàn)了一種富含水分子和銨的未知礦物晶體—ULM-1，這是人類首次在月球土壤中發(fā)現(xiàn)分子水。

如果簡單一點(diǎn)來理解，可以從廣義角度稱之為“月球有水”。

在過去的月球科學(xué)研究中，普遍存在一種假設(shè)，即月球是一個干燥的天體，幾乎不含水。但在此之后，月球科學(xué)將重新改寫。

近期，月壤正是國際政治的“熱點(diǎn)”。6月底，“嫦娥六號”剛剛帶回月球背面樣品1935.3克。美國國家航空和航天局（NASA）就聲稱未受到中國邀請研究月壤，暗示中國“吃獨(dú)食”，把阻礙中美航天合作的《沃爾夫條款》忘在腦后。

“嫦娥五號”帶回的樣本證明“月球有水”，“嫦娥六號”帶回的月背樣本，也許將有更大的發(fā)現(xiàn)，這是美國表現(xiàn)激動的原因之一。

其實(shí)，“嫦娥五號”的樣品，中國已經(jīng)贈送給5位美國科學(xué)家，美國國會特批繞開《沃爾夫條款》。

人類到達(dá)月球、探索太空，應(yīng)該有一種更廣闊的格局：這不是為了贏取某種口號式的勝利，而是深刻認(rèn)識人類脆弱的命運(yùn)，從而團(tuán)結(jié)在一起。

月球上可能“種豆角”？

日前，中國科學(xué)家在“嫦娥五號”帶回的月球樣本中，發(fā)現(xiàn)了一種富含水分子和銨的未知礦物晶體—ULM-1，揭示了水分子和銨在月球上的真實(shí)存在形式，相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然—天文學(xué)》網(wǎng)站。

這一消息激發(fā)了中國網(wǎng)友的“種菜”熱情：既然有“水”，多種點(diǎn)能吃一個夏天的豆角。

玩笑之外，在月球找“水”可不容易。

20世紀(jì)六七十年代，美國阿波羅登月任務(wù)曾帶回月球樣品。針對這批樣品，科學(xué)家近期運(yùn)用了更高靈敏度的技術(shù)，在部分玻璃和礦物中發(fā)現(xiàn)了百萬分之一量級的“水”，但拿不到水分子存在的確鑿證據(jù)。

也就是說，阿波羅樣品無法證明月球含水。

而“嫦娥五號”改寫了月球史。

2020年12月17日，中國“嫦娥五號”攜帶1731克月球樣品返回地球。這是繼1976年蘇聯(lián)“月球24號”采樣返回任務(wù)后，44年后人類首次獲得的新月球土壤樣品。

按照用途，月壤去處可分為三類：科研、公眾展示、外交禮品。

“嫦娥五號”采集的樣品，來自月球上相對“年輕”的玄武巖，是迄今為止緯度最高的月球樣品。2024年7月，中國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，這些月球水和銨以一種成分為NHMgCl·6HO的水合礦物形式出現(xiàn)。

該礦物分子式中含有多達(dá)6個結(jié)晶水，水分子在樣品中的質(zhì)量比高達(dá)41%。

為了保證發(fā)現(xiàn)的準(zhǔn)確性，科學(xué)家進(jìn)行了反復(fù)驗證，排除了其來源于地球污染或火箭尾氣的可能。

這種水合礦物的發(fā)現(xiàn)，也揭示了月球上水分子可能存在的一種形式—水合鹽。與易揮發(fā)的水冰不同，這種水合物在月球高緯度地區(qū)非常穩(wěn)定。即使在廣闊的月球光照區(qū)，也可能廣泛存在。

未來，月球資源的開發(fā)和利用，有了全新的可能性。

月壤分配

“嫦娥五號”滿載而歸后，月壤用途成為焦點(diǎn)。

按國家航天局公布信息，樣品將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。

北京中科院國家天文臺作為主要存儲地點(diǎn)，10%樣品將在湖南韶山進(jìn)行異地災(zāi)備。

按照用途，月壤去處可分為三類：科研、公眾展示、外交禮品。

2021年2月27日，87克重的001號月壤樣品在國家博物館正式對外展出。2021年6月和2023年11月，月壤樣品首次在香港和澳門展出。

2022年2月和2023年4月，俄羅斯總統(tǒng)普京和法國總統(tǒng)馬克龍訪華時，中國分別向俄羅斯和法國贈送了1.5克科學(xué)用月球樣品。

2023年11月初，中國國家航天局上線發(fā)布第7批樣品數(shù)據(jù)，宣布國外科學(xué)家也可以申請借用月壤樣品。

NASA反應(yīng)迅速。2023年11月29日，NASA發(fā)出一封內(nèi)部郵件，告知得到其資助的科學(xué)家可以向中國申請月壤樣本，美國國會已經(jīng)同意將此作為“沃爾夫條款”的特例而網(wǎng)開一面。

2024年4月26日，中國舉行“嫦娥五號”任務(wù)月球樣品首次國際借用評審會議。來自6個國家的10位科學(xué)家，申請得到初步批準(zhǔn)。

值得注意的是，10位科學(xué)家有一半來自美國，英國、法國、德國、日本和巴基斯坦的科學(xué)家各一位。

自2018年中美貿(mào)易戰(zhàn)以來，美國屢次發(fā)難，導(dǎo)致中美關(guān)系持續(xù)緊張。而中國不愿把科學(xué)問題政治化，得到NASA資助的5位科學(xué)家依然拿到了中國采集的月球樣品。

帶著月背樣品返回地球，這是自2007年啟動的中國月球探測任務(wù)的又一勝利。

半個世紀(jì)前，阿波羅任務(wù)帶回300多千克的月球樣品，但那些樣品來自月面6個中低緯度地點(diǎn)，和“嫦娥五號”采集的區(qū)域不同。

NASA在去年號召科學(xué)家“申請”的郵件里說：“其樣本來自NASA尚未采樣的月球區(qū)域，預(yù)計將為月球地質(zhì)史提供有價值的新科學(xué)見解，可以更好理解地球—月球系統(tǒng)，并有可能為NASA未來的月球探測計劃提供信息?！?/p>

美國一直計劃重返月球。正因為需求如此迫切，國會才火速批準(zhǔn)繞開“沃爾夫條款”。

靠“沃爾夫條款”變臉

2011年生效的《沃爾夫條款》，由前美國聯(lián)邦眾議員弗蘭克·魯?shù)婪颉の譅柗蛱岢?，?nèi)容是禁止NASA和白宮科技政策辦公室（OSTP）與中國進(jìn)行技術(shù)交流、聯(lián)合開展任何科學(xué)活動。

在自己領(lǐng)先的領(lǐng)域，美國嚴(yán)格實(shí)行《沃爾夫條款》。

2013年，NASA拒絕了6名中國科學(xué)家參加天文學(xué)術(shù)會議。該學(xué)術(shù)會議主題涉及NASA開普勒太空望遠(yuǎn)鏡項目，由美國與國際研究團(tuán)隊共同報告尋找太陽系外行星的研究結(jié)果。這一舉動令其他科學(xué)家不滿，拒絕參會。NASA不得不重新邀請該6名中國科學(xué)家出席會議。

在自己落后的領(lǐng)域，美國解釋《沃爾夫條款》的理由十分“充足”。

為了獲取“嫦娥五號”月壤就是典型案例。2023年11月，NASA尋求國會開綠燈—允許美國研究人員申請獲取中國采集到的月球土壤樣品，理由是該樣品太獨(dú)特，且位于NASA尚未采樣的區(qū)域。

美國“變臉”太快，很多科學(xué)家都看不下去。英國第15任皇家天文學(xué)家馬丁·里斯稱，“沃爾夫條款”是美國可悲的“烏龍球”。加州大學(xué)伯克利分校天文學(xué)教授杰弗里·馬西說，這項禁令“完全可恥且不道德”。

6月底，“嫦娥六號”歷時53天的飛行任務(wù)完成。帶著月背樣品返回地球，這是自2007年啟動的中國月球探測任務(wù)的又一勝利。迄今為止，這些任務(wù)幾乎是順利得以完成。

未來，中國會把注意力集中在月球南極，“嫦娥七號”和“八號”將繼續(xù)探索南極，尋找水和其他資源。此前，中國的探月工程的步伐也一直圍繞“探”“登”“駐”一步一個腳印地前進(jìn)。正在進(jìn)行月球探測的四期工程。嫦娥七號計劃在2026年前后發(fā)射，將去月球南極尋找月球存在水的證據(jù)，嫦娥八號將配合嫦娥七號在月球南極建立國際月球科研站的基本型，對月球資源勘探和利用等進(jìn)行一系列試驗。

中國希望在2030年之前，向月球派出載人飛行任務(wù)，開展月球科學(xué)考察及相關(guān)技術(shù)試驗，突破掌握載人地月往返、月面短期駐留、人機(jī)聯(lián)合探測等關(guān)鍵技術(shù)，完成“登、巡、采、研、回”等多重任務(wù)。

而美國的太空任務(wù)并不順利。NASA也在推進(jìn)新的探月計劃—瞄準(zhǔn)月球南極的阿爾忒彌斯計劃，但下一項任務(wù)宇航員繞月飛行，已經(jīng)因技術(shù)問題被推遲。

對比之下，美國把“嫦娥六號”的成功看成具有地緣政治色彩的太空競賽里程碑，在拿到“嫦娥五號”樣品后，還指責(zé)中國沒有在“嫦娥六號”返回后第一時間邀請研究。NASA局長比爾·納爾遜干脆將中美同時推進(jìn)的項目稱為“中美競賽”，“我們最好小心，不要讓他們打著科學(xué)研究的幌子抵達(dá)月球上的某個地方”。他甚至警告說，留給美國的時間已經(jīng)不多了。

但科學(xué)家不接受這種說法。

太空競賽不是一種可持續(xù)的理念。一旦“競賽”完成，分出勝負(fù)，科學(xué)研究就結(jié)束了，就像1969年美國宇航員先于蘇聯(lián)宇航員登上月球后，美國研究月球的資源和資金急劇下降。

圣母大學(xué)行星地質(zhì)學(xué)家克萊夫·尼爾表示：“要把太空看作是可以把我們團(tuán)結(jié)在一起的東西，而不是把我們割裂開的東西?！?/p>

責(zé)任編輯 張來 zl@nfcmag.com