月球帶回的土壤能種菜嗎?
2月22日,嫦娥五號帶回的月壤首次公開亮相。
嫦娥五號從月球上帶回的“特產”有何特別?中國地質大學(武漢)行星科學研究所教授肖龍深度參與“嫦娥五號”著陸、采樣地點的研究及鉆探取樣工作。近日,肖龍接受南方日報記者采訪,與我們談談月壤那些事兒。
種菜夢究竟能否在月球上實現?
2020年12月17日,從月球上挖出“土特產”的嫦娥五號順利回家,實現首次地外天體采樣返回。
2021年1月18日,由國家航天局制定的《月球樣品管理辦法》對外發布,指出月球樣品原則上分為永久存儲、備份永久存儲、研究和公益四種基礎用途。
月壤與土壤究竟有何不同?月球的土壤究竟能不能種菜?肖龍解釋道,地球上的土壤由固、液、氣組成,包括礦物、有機物、微生物、水、氧氣與氮氣等,月壤中則沒有水,只有巖石和礦物的碎片。
“土壤供植物生長,最主要的并不是土壤中的礦物巖石,而是其中的腐殖質、有機質、微生物、水和空氣等植物生長所需的要素?!毙埥榻B道,如果將月球土壤帶回地球,添加水和所需元素,便可以種菜。
但在月球表面種菜幾乎是不可能的,由于月球表面沒有水,又缺少大氣層,同時成壤過程由空間風化所致,缺少生物作用。肖龍提出實現月球種菜夢的解決辦法,“可以建立類似溫室大棚的艙室,從地球上帶去水,或從極區取水(冰)還要考慮到晝夜溫差的環境因素?!?/p>
2020年另一個備受關注的則是火星探測,很多人記得電影《火星救援》中,出現在火星表面種植土豆的故事情節。肖龍認為這并非僅是科幻,是可能實現的?!盎鹦怯写髿?,也有水,具備一些種菜的必要條件?!毙堈f道,“僅從土壤及大氣環境來看,建溫室大棚來種菜,在火星甚至會相對容易一些?!?/p>
鉆探過程中最大的困難是未知性
“月球無人鉆探的難度較大,鉆探專家較為全面地作出考量和預案?!毙埛治龅?,“由于月面沒有水,無法對鉆頭進行冷卻,因此要考慮到干鉆時速度快、溫度高,極可能出現燒鉆而導致的鉆探失敗。此外還需考慮到土壤密度等多方面因素?!?/p>
肖龍舉例說道,“阿波羅著陸點的月壤形成時間遠遠早于嫦娥五號采樣點,月壤的粒度更細和比較均勻。而嫦娥五號采樣點的土壤形成時間可能不到阿波羅采樣點的一半,月壤中含有很多大顆粒(大于1cm),這些巖石顆粒極容易導致卡鉆,無法鉆進,同時還會影響取芯軟袋的提拉?!?/p>
從實驗教學,到真正參與到嫦娥工程,肖龍說道,“工程中的每一步都環環相扣,每一處在實際鉆探中可能遇到的難題,都需要提前做出多份處理方案。而正是這些未知的難題,才讓工程不斷向前推進?!?/p>
月球的科學研究離不開樣本,1978年我國科學家第一次接觸月球樣品,依據美國贈送由阿波羅探月任務取回的1g月壤開啟研究。如今,嫦娥五號從月球帶回約1731克月球樣品,將對科學研究帶來進一步發展,也有望解開月球的多個謎團。
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