说美玉奇石话物华天宝
侃黔山贵水析鬼斧神工
图片来源：央视新闻
2020年11月24日4时30分，中国在文昌航天发射场用长征五号运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器。
11月28日晚间，嫦娥五号探测器经过四天多的奔月飞行顺利进入环月轨道。
12月1日，嫦娥五号探测器成功着陆月球正面的预选着陆区，开始月面工作。
12月2日22时，嫦娥五号探测器顺利完成月球表面自动采样，并按预定形式将样品封装保存在上升器携带的贮存装置中。
12月3日23时10分，嫦娥五号上升器发动机工作约6分钟，成功将携带样品的上升器送入到预定环月轨道。
12月6日5时42分，嫦娥五号上升器成功与轨道器和返回器组合体交会对接，并于6时12分将样品容器安全转移至返回器中。
12月6日12时35分，嫦娥五号轨道器和返回器组合体与上升器成功分离，进入环月等待阶段，准备择机返回地球。
12月12日9时54分，嫦娥五号轨道器和返回器组合体结束了长约6天的环月等待，开启返回地球的航程。
12月17日1时59分，探月工程嫦娥五号返回器携带月球样品按照预定方案降落在内蒙古四子王旗着陆场。
12月19日，重1731克的嫦娥五号任务月球样品正式交接。中国首次地外天体样品储存、分析和研究工作拉开序幕，开展月球样品与科学数据的应用和研究。
这次“嫦娥奔月”历时23天，创造了五项中国首次：首次地外天体的采样与封装；首次地外天体上的点火起飞、精准入轨；首次月球轨道无人交会对接和样品转移；首次携带月球样品以近第二宇宙速度再入返回；首次建立我国月球样品的存储、分析和研究系统。
12月17日，在中国航天科技集团五院，科研人员打开嫦娥五号返回器舱门，取出装有月球样品的容器并进行称重。（图片来源：新华视点微博 视频来源：央视新闻）
为了取回一抔土而费这么多这么大的周折！难道这土里面有什么宝贝吗？
是的，这土里面有宝贝。
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月球上的土通常被叫作月壤。网上热传月壤里含有氦3。氦3是何等宝物？氦3是氦元素的同位素，分子量约等于3，可以作为热核“燃料”，人们有望利用氦3通过热核反应获得丰富的能源。热核反应在宇宙空间是常见现象，所有发光发热的恒星都是通过热核反应产生光和热，照耀地球万物的太阳光也是热核反应的产物。我国正在进行的“人造太阳”项目就是在进行人工控制热核反应发电试验，成功后可为人们提供强大而清洁的能源。氦3可以作为“人造太阳”的理想“燃料”。据说成功利用后，100吨氦3发电就可提供全世界一年所需电能。然而，据计算地球上的氦3总共不到1吨，而月球土壤里所含的氦3总量则有100万吨之巨，用以发电可供全人类用上1万年。难怪全世界的目光都盯上了月球上的氦3。“嫦娥”的前几次奔月，对月球土壤的厚度做了一些勘查，所得结果比以往人们估计的月壤厚度要大，从而对月球氦3的资源量做了重新估计——比100万吨要多出不少。这次取回的1731克月球土壤样品，可供科学家们研究并获取氦3在月壤中的含量、赋存状态、提取方法等科技参数，为以后月球氦3资源的开发利用做技术上的准备。
除氦3而外，月壤里面可能还有地球上稀缺的其他物质，这也是地质学家们关心的宝贝。
读者还记得在《为什么要把世界之最的“天眼”放到贵州这个山坳之中？》一文中我们曾经提到的“天体地质学”吗？从天体地质学的角度看，“嫦娥”带回的这抔土里面宝贝可就多了！
月球上的土与地球上的土大不相同。地球上的土含有较多水分，或多或少还含有一些生物质。月球上的土则完全不含液态水分和生物质，几乎全部为岩石碎屑和粉末。岩石碎屑和粉末的来历主要有两个：一是撞击作用，月球上没有大气层作为缓冲，大大小小的流星直接撞击月面，在造就月面上大大小小的环形山、造成月面岩石破碎的同时自己也粉身碎骨。二是风化作用，月球上没有降水和大气，因此可能没有化学风化作用，或化学风化作用十分微弱；但昼夜温差可以达到300多摄氏度，远远大于地球表面，因此温差风化作用极其强烈，月面岩石极易因此而碎裂。
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月球土壤中的岩石碎屑和粉末，有的是月球自身岩石碎裂而成，有的是来自宇宙的岩石碎裂而成。月球自身的岩石碎屑和粉末记录着月球的演化历史和岩石成分，可供地质工作者研究月球的演化历史和岩石构成；来自宇宙的岩石碎屑和粉末可供地质工作者研究宇宙特别是太阳系的演化历史和物质构成。
特别有趣的是，月球土壤中的岩石碎屑和粉末，还可以对研究地球的演化历史提供帮助。现在不是有人说地球上有多次全球性灾变是遭受小行星撞击的结果吗？能导致地球全球性长期灾变的小行星撞击，其溅起的地球物质有可能飞入宇宙空间，有一部分可能掉到月球上，混入月壤之中。如果我们在月壤之中发现来自地球的物质，则小行星撞击地球导致全球性灾变之说可得实证。
读者可能会有疑问，“嫦娥”此次奔月为什么只是取了1731克土，而不是更大的岩石回来？
（嫦娥五号探测器月面采样工作 视频来源：央视新闻）
前面已经说到，月壤是月球上各种来源岩石的混合物，一抔月球之土就可能包含了月球表面各种岩石的信息。而取一种岩石，只能得到这种岩石的信息，取回几种岩石只能得到几种岩石的信息。因此，取岩石比之取土获得的信息量是很局限的。
有报道说，这次采样过程中发现月壤有变色的现象：刚刚挖开时，月壤颜色较深，过一段时间后颜色变浅。这是一个十分令人振奋的现象！这说明月壤暴露于月面时发生了成分变化，很有可能是其中所含的某种或某些物质挥发散逸后导致月壤颜色变浅，与地球上潮湿土壤被翻开后水分挥发颜色变浅的情况类似。那么，从月壤里边散逸出来的是什么呢？是水还是其他什么物质？如果其中有水，那可又是一种难得的宝贝了，要知道以往人们可是普遍认为月球上是没有水的，正在为开发月球时怎么才能用得上水而发愁！
仔细想想，月壤里含有水分是很有可能的！以往认为月球上没有水，有其理论和观察依据：月面上较之地面上逃逸速度小得多而温度高许多，气体或液体分子因热运动速率容易超过逃逸速度而全部散逸到宇宙空间，从而使月面上没有空气没有水分呈现一片荒凉景象。但是月壤里氦3的发现，说明人们以往的认识存在问题，本人分析是大家忽略了月壤的吸附力。
氦是惰性气体，不可能与月壤中的其他物质形成化合物，因此氦3只能以吸附状态存在于月壤中。既然氦3分子可以被吸附，那么水分子和其他气态或液态物质的分子也可能被吸附而存在于月壤之中，因为在相同温度下很多气态或液态的物质分子的热运动速率都要小于氦3，更容易被吸附。果真如此，月壤之中的宝贝可就更多了！
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欧阳自远
嫦娥奔月取土成功这件事值得全体中国人骄傲，我们依靠自己的力量赶超了世界先进水平，实现了毛泽东主席“可上九天揽月”的夙愿。贵州人还可以更骄傲一些，要知道嫦娥工程的首席科学家欧阳自远可是从贵州走出去的，他工作的单位中国科学院贵阳地球化学研究所就在贵州的省会贵阳，他曾担任过贵州省科学技术协会主席，贵州省人大常委会副主任。
