科技改變生活 · 科技引領未來
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文|整點科普在神舟十三號緊鑼密鼓地準備“飛天”時，我國也在國際頂級學術期刊《Nature》在16天內連發了3篇嫦娥五號帶回的月球土壤研究成果，針對樣品年齡、源區性質和水含量三方面提出了最新的、最科學的研究，推翻了之前的許多猜測，同時也發現了
文|整點科普
在神舟十三號緊鑼密鼓地準備“飛天”時，我國也在國際頂級學術期刊《Nature》在16天內連發了3篇嫦娥五號帶回的月球土壤研究成果，針對樣品年齡、源區性質和水含量三方面提出了最新的、最科學的研究，推翻了之前的許多猜測，同時也發現了新物質——氦3。
關于嫦娥5號樣本的最新研究
年齡
在此之前，從美國阿波羅號帶回的月壤相關研究中，學界普遍認為月球在28億年前就停止了巖漿活動；
但從嫦娥5號樣品中，發現月球在20億年前仍存在地質活動，與此前猜測相差了8億年。
科學家根據月海玄武巖推測：月球的年齡應在距今10億年至30億年之間。
然而，這也帶來了新的問題：這8億年來，月球是靠什么維持地質運動的？
源區性質
科學家認為，月球發生火山活動的原因有兩個：
1.巖漿源區聚集了大量生熱元素，為月球地質活動提供驅動力；
2.月幔源區富含水分，能夠降低熔點。
為了驗證猜想，科學家通過超高空間分辨率同位素分析技術，推翻了此前月球研究中關于源區元素性質的定論。
以前，學界普遍認為造成月球火山活動的是鉀、鈾和釷等放射性元素，這些元素發生衰變后能夠使月幔源區的巖石融化，形成巖漿，造成火山噴發。
但是，嫦娥5號帶回的月壤中，并未發現這些元素。
水含量
從樣本中，科學家還發現，月幔源區的含水量幾乎可以忽略不計，每克巖石僅含1-5微克的水分，這與此前“月幔源區富含水，能降低巖石熔點，延長月球火山活動時間”的說法并不相符。
月球的神秘性又增加了一層：沒有放射性元素和水，內部降溫又很快，月球是怎么進行地質活動的呢？
嫦娥五號樣本發現氦3，科學家表示正在研究提取技術
太空資源是人類目前最重要的研究方向之一，除了推翻此前學界的相關猜測外，此次帶回的4斤月壤中，還發現一個重要的物質——氦-3。
中國月球探測工程的首席科學家、“嫦娥之父”歐陽自遠院士表示：
月球土壤含有大量氦三，目前我們正在研究月球土壤氦三的提純技術，同時積極推動國際間的月球樣本研究合作。
氦-3是氦的同位素，以清潔、安全、高效率著稱，而且容易控制，在核聚變中能夠產生巨大的能量；
相比氘和氚的核聚變反應來說，氦-3幾乎不會產生任何放射性污染，是一種接近完美的核融合發電材料，
然而，氦-3在地球非常稀有，一般產生于太陽內部的核聚變，通過太陽風散落到各個行星中。
但是，地球表面有著厚厚的大氣層與磁場，太陽風無法直達地表，所以地球上氦-3的含量極低。
據統計，目前地球上能夠探測到的氦-3總量僅有10-15噸，天然氣礦床中的氦-3僅能夠維持一個500兆瓦發電廠幾個月的用量，含量非常少。
但是，月球就不同了，幾乎沒有大氣的環境下，太陽風能夠直接到達月球表面，氦-3也就隨之沉落。
經過數億年的積累，月球上的氦-3含量初步估算有5億噸！這是什么概念呢？
據初步統計，氦-3在地球上售價在180億-200億/噸，假如使用氦-3作為可控核聚變材料發電，美國一年只需要消耗25噸，1992年的中國只需要8噸，這意味著，100噸氦-3可以供全球人類使用1年！
月球表面的氦-3含量高達5億噸，足夠人類使用多久可想而知。
有人認為，直接在月球上建立一個核能基地，通過以中繼衛星為中介，將電能傳輸到地球的接收站隨后再進行分配使用，這樣會比將月壤運回地球要高效簡單。
然而，在月球建立一個核電站并保證其能夠正常投入使用，談何容易？六十幾年來，人類對月球的探究到如今也才只是運回一些土壤，建一個核能基地的成本和難度都比后者要更多。
隨著太空技術的發展，太空運輸的成本也會有所降低，毫不夸張地說，未來開發月壤中的氦-3將會成為解決人類能源危機最有效的途徑之一；
假如人類開發成功，把月壤運回地球，月球會變小變輕嗎？
萬物都是守恒的，地月之間能夠維持如今平衡的關系，和引力有很大關系，而引力的大小與質量和距離有很大的關系。
從直徑與面積比來說，一個地球大概能夠裝得下49個月球，而月球的重量為7.349×1022千克，月球和地球如今形成了一個引力平衡狀態，如果一方的質量發生改變，那么這種平衡或許會被打破。
有人因此認為，假如月壤都被運回地球了，月球會變小甚至飛走或消失，地球由于缺少了與月球之間的引力平衡，潮汐現象也會隨之消失；而少了月球這顆天然衛星，地球也許會遭受到其它彗星撞擊......
不過，這種情況理論上不會允許發生的，而且，人類開采利用的月壤對于月球來說，或許只是九牛一毛，構不成動因。
對此，你怎么看呢？
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丁同