今年6月,我國探月工程嫦娥六號任務(wù)圓滿成功,由中國航天科技集團有限公司抓總研制的嫦娥六號探測器為人類取回首份月背樣品,達1935.3克。
嫦娥六號月球樣品返回的時候,月壤是封裝在特制的、密封的存儲罐里帶回地球的?,F(xiàn)在,將近3個月過去了,這些珍貴的天外來客已經(jīng)完成了解封。
在月球樣品存儲柜中,下面一層就是嫦娥六號的表取樣品,現(xiàn)在已經(jīng)被分裝到了10個玻璃器皿當(dāng)中,每一個大概是150克。和擺放在上層的嫦娥五號月球樣品相比,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,中國科學(xué)院國家天文臺李春來、中國探月與航天工程中心胡浩、航天科技集團五院北京控制工程研究所楊孟飛領(lǐng)導(dǎo)的聯(lián)合研究團隊在《國家科學(xué)評論》上發(fā)表嫦娥六號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。與嫦娥五號樣品相比,此次樣品中斜長石含量明顯增加,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巖和蘇長巖等淺色巖石碎屑物質(zhì)構(gòu)成,進一步揭示了樣品來源的復(fù)雜性。
礦物學(xué)分析顯示,嫦娥六號月壤樣品的主要物相組成為斜長石(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)分析進一步揭示,嫦娥六號樣品中的鋁氧化物(Al?O?)和鈣氧化物(CaO)含量較高,而鐵氧化物(FeO)含量相對較低,這與月海玄武巖和斜長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)和嫦娥五號任務(wù)的樣品表現(xiàn)出了巨大差異。
嫦娥六號樣品不僅包括了記錄火山活動歷史的玄武巖,還混合了來自其他區(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。
而在嫦娥六號之前,由航天科技集團抓總研制的嫦娥四號探測器在人類歷史上首次實現(xiàn)了月球背面軟著陸與巡視探測,其巡視器玉兔二號自2019年印出月背的第一道車轍至今,已行駛1613米,是在月球上工作時間最長的月球車。
近日,玉兔二號在第71個月晝傳回來的全景相機數(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,在月球上工作的還有嫦娥三號和嫦娥四號的著陸器,部分科學(xué)載荷正常開機探測并傳輸數(shù)據(jù)的同時,科研人員也在驗證它們長壽命工作的相關(guān)情況。其中,嫦娥三號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、正常地開關(guān)機,只是不進行科學(xué)探測了。
此外,在月球周邊軌道上,還有我國的鵲橋號和鵲橋二號中繼星正在工作。鵲橋號主要為嫦娥四號和玉兔二號提供地月之間的中繼通信。鵲橋二號完成嫦娥六號任務(wù)后,目前正在軌道上進行相關(guān)科學(xué)探測,等待嫦娥七號的到來。