在月球种豆角，有戏吗
2024-09-26 00:00:00荣智慧
看世界 2024年18期
小小一块月壤里真的有“星辰大海”。
7月23日，中国科学家宣布，在“嫦娥五号”带回的月球样本里，发现了一种富含水分子和铵的未知矿物晶体—ULM-1，这是人类首次在月球土壤中发现分子水。
如果简单一点来理解，可以从广义角度称之为“月球有水”。
在过去的月球科学研究中，普遍存在一种假设，即月球是一个干燥的天体，几乎不含水。但在此之后，月球科学将重新改写。
近期，月壤正是国际政治的“热点”。6月底，“嫦娥六号”刚刚带回月球背面样品1935.3克。美国国家航空和航天局（NASA）就声称未受到中国邀请研究月壤，暗示中国“吃独食”，把阻碍中美航天合作的《沃尔夫条款》忘在脑后。
“嫦娥五号”带回的样本证明“月球有水”，“嫦娥六号”带回的月背样本，也许将有更大的发现，这是美国表现激动的原因之一。
其实，“嫦娥五号”的样品，中国已经赠送给5位美国科学家，美国国会特批绕开《沃尔夫条款》。
人类到达月球、探索太空，应该有一种更广阔的格局：这不是为了赢取某种口号式的胜利，而是深刻认识人类脆弱的命运，从而团结在一起。
月球上可能“种豆角”？
日前，中国科学家在“嫦娥五号”带回的月球样本中，发现了一种富含水分子和铵的未知矿物晶体—ULM-1，揭示了水分子和铵在月球上的真实存在形式，相关研究成果发表于《自然—天文学》网站。
这一消息激发了中国网友的“种菜”热情：既然有“水”，多种点能吃一个夏天的豆角。
玩笑之外，在月球找“水”可不容易。
20世纪六七十年代，美国阿波罗登月任务曾带回月球样品。针对这批样品，科学家近期运用了更高灵敏度的技术，在部分玻璃和矿物中发现了百万分之一量级的“水”，但拿不到水分子存在的确凿证据。
也就是说，阿波罗样品无法证明月球含水。
而“嫦娥五号”改写了月球史。
2020年12月17日，中国“嫦娥五号”携带1731克月球样品返回地球。这是继1976年苏联“月球24号”采样返回任务后，44年后人类首次获得的新月球土壤样品。
按照用途，月壤去处可分为三类：科研、公众展示、外交礼品。
“嫦娥五号”采集的样品，来自月球上相对“年轻”的玄武岩，是迄今为止纬度最高的月球样品。2024年7月，中国科学家发现，这些月球水和铵以一种成分为NHMgCl·6HO的水合矿物形式出现。
该矿物分子式中含有多达6个结晶水，水分子在样品中的质量比高达41%。
为了保证发现的准确性，科学家进行了反复验证，排除了其来源于地球污染或火箭尾气的可能。
这种水合矿物的发现，也揭示了月球上水分子可能存在的一种形式—水合盐。与易挥发的水冰不同，这种水合物在月球高纬度地区非常稳定。即使在广阔的月球光照区，也可能广泛存在。
未来，月球资源的开发和利用，有了全新的可能性。
月壤分配
“嫦娥五号”满载而归后，月壤用途成为焦点。
按国家航天局公布信息，样品将会分为钻取样品临时存储、表取样品临时存储、钻取样品永久存储和表取样品永久存储四大类。
北京中科院国家天文台作为主要存储地点，10%样品将在湖南韶山进行异地灾备。
按照用途，月壤去处可分为三类：科研、公众展示、外交礼品。
2021年2月27日，87克重的001号月壤样品在国家博物馆正式对外展出。2021年6月和2023年11月，月壤样品首次在香港和澳门展出。
2022年2月和2023年4月，俄罗斯总统普京和法国总统马克龙访华时，中国分别向俄罗斯和法国赠送了1.5克科学用月球样品。
2023年11月初，中国国家航天局上线发布第7批样品数据，宣布国外科学家也可以申请借用月壤样品。
NASA反应迅速。2023年11月29日，NASA发出一封内部邮件，告知得到其资助的科学家可以向中国申请月壤样本，美国国会已经同意将此作为“沃尔夫条款”的特例而网开一面。
2024年4月26日，中国举行“嫦娥五号”任务月球样品首次国际借用评审会议。来自6个国家的10位科学家，申请得到初步批准。
值得注意的是，10位科学家有一半来自美国，英国、法国、德国、日本和巴基斯坦的科学家各一位。
自2018年中美贸易战以来，美国屡次发难，导致中美关系持续紧张。而中国不愿把科学问题政治化，得到NASA资助的5位科学家依然拿到了中国采集的月球样品。
带着月背样品返回地球，这是自2007年启动的中国月球探测任务的又一胜利。
半个世纪前，阿波罗任务带回300多千克的月球样品，但那些样品来自月面6个中低纬度地点，和“嫦娥五号”采集的区域不同。
NASA在去年号召科学家“申请”的邮件里说：“其样本来自NASA尚未采样的月球区域，预计将为月球地质史提供有价值的新科学见解，可以更好理解地球—月球系统，并有可能为NASA未来的月球探测计划提供信息。”
美国一直计划重返月球。正因为需求如此迫切，国会才火速批准绕开“沃尔夫条款”。
靠“沃尔夫条款”变脸
2011年生效的《沃尔夫条款》，由前美国联邦众议员弗兰克·鲁道夫·沃尔夫提出，内容是禁止NASA和白宫科技政策办公室（OSTP）与中国进行技术交流、联合开展任何科学活动。
在自己领先的领域，美国严格实行《沃尔夫条款》。
2013年，NASA拒绝了6名中国科学家参加天文学术会议。该学术会议主题涉及NASA开普勒太空望远镜项目，由美国与国际研究团队共同报告寻找太阳系外行星的研究结果。这一举动令其他科学家不满，拒绝参会。NASA不得不重新邀请该6名中国科学家出席会议。
在自己落后的领域，美国解释《沃尔夫条款》的理由十分“充足”。
为了获取“嫦娥五号”月壤就是典型案例。2023年11月，NASA寻求国会开绿灯—允许美国研究人员申请获取中国采集到的月球土壤样品，理由是该样品太独特，且位于NASA尚未采样的区域。
美国“变脸”太快，很多科学家都看不下去。英国第15任皇家天文学家马丁·里斯称，“沃尔夫条款”是美国可悲的“乌龙球”。加州大学伯克利分校天文学教授杰弗里·马西说，这项禁令“完全可耻且不道德”。
6月底，“嫦娥六号”历时53天的飞行任务完成。带着月背样品返回地球，这是自2007年启动的中国月球探测任务的又一胜利。迄今为止，这些任务几乎是顺利得以完成。
未来，中国会把注意力集中在月球南极，“嫦娥七号”和“八号”将继续探索南极，寻找水和其他资源。此前，中国的探月工程的步伐也一直围绕“探”“登”“驻”一步一个脚印地前进。正在进行月球探测的四期工程。嫦娥七号计划在2026年前后发射，将去月球南极寻找月球存在水的证据，嫦娥八号将配合嫦娥七号在月球南极建立国际月球科研站的基本型，对月球资源勘探和利用等进行一系列试验。
中国希望在2030年之前，向月球派出载人飞行任务，开展月球科学考察及相关技术试验，突破掌握载人地月往返、月面短期驻留、人机联合探测等关键技术，完成“登、巡、采、研、回”等多重任务。
而美国的太空任务并不顺利。NASA也在推进新的探月计划—瞄准月球南极的阿尔忒弥斯计划，但下一项任务宇航员绕月飞行，已经因技术问题被推迟。
对比之下，美国把“嫦娥六号”的成功看成具有地缘政治色彩的太空竞赛里程碑，在拿到“嫦娥五号”样品后，还指责中国没有在“嫦娥六号”返回后第一时间邀请研究。NASA局长比尔·纳尔逊干脆将中美同时推进的项目称为“中美竞赛”，“我们最好小心，不要让他们打着科学研究的幌子抵达月球上的某个地方”。他甚至警告说，留给美国的时间已经不多了。
但科学家不接受这种说法。
太空竞赛不是一种可持续的理念。一旦“竞赛”完成，分出胜负，科学研究就结束了，就像1969年美国宇航员先于苏联宇航员登上月球后，美国研究月球的资源和资金急剧下降。
圣母大学行星地质学家克莱夫·尼尔表示：“要把太空看作是可以把我们团结在一起的东西，而不是把我们割裂开的东西。”
责任编辑 张来 zl@nfcmag.com
