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嫦娥五号:44年后,重新采一块月球回来

2020-11-24 21:23 作者:未来事务管理局  | 我要投稿



今天凌晨,嫦娥五号探测器发射成功。她踏了一场人类尘封多年的旅行:


时隔44年,

再一次,

把月球的一小部分带回来。



作者 | 溯鹰,科学松鼠会成员,中国科普作协优秀作品奖第六届金奖获得者


第一站


宇宙的广袤是一种令人窒息的绝望。


在郊外的晴夜里仰望星空,生于科学时代的我们,当然知道这每一个看似微不足道的光点之间,动辄都是千百光年的距离。


这意味着要用宇宙所允许的最高速度——光速,在成千上百个岁月里不断奔袭,才能从一个光点最终抵达另外一个光点。


带着这样的感慨再次望向头顶的星空,你会发现,我们双眼赋予我们的直觉(让我们在空间中敏锐判断距离与方位的直觉),在这片天文数字的大海中已经失去了它有效的感知力。


然后不知不觉间,一轮银色的玉盘从东方升起。月亮。亲切的月亮。亿万星海之间,只有它,能够接纳我们对“亲切”二字的盼望。


它是距离我们最近的宏观天体,甚至不能算作“邻居”(这个词属于火星和金星可能更合适)。它属于地球自己的引力圈,是矗立在家园边界的一座石岛。


对于任何一个有着星海之梦的文明来说,自家的卫星,必然都是摆在眼前的第一站。



星桥


虽然月球是距离我们最近的那一颗,但所谓的“最近”,其实也有着38万公里之遥。


这个距离几乎恰好可以把除地球外的剩余七大行星塞进去。


在这样的距离下,地球和月球之间几乎不可能进行物质的交换与接触。


除了三段时光。


第一段时光,属于45亿年前,是太阳系诞生的早期。


按照学界眼时最流行的“大撞击”假说,月亮,本就是地球与一颗原行星相撞后迸溅出的碎片,在引力作用下汇聚增生而成的天体。


月亮诞生后一段时间,飞溅的气体和尘埃还没有完全清空,它们漫布在两者的引力圈之间,构成一座连接原始月亮和重伤地球的“星桥”。


然后是第二段时光。


在月亮诞生之后长达40多亿年的岁月里,由于没有明显的地质活动,月亮表面近乎死寂。


只有当陨石偶然而精准地砸上月球,溅起坠落区域的月岩时,这些碎片将以极高的初速度摆脱月球的引力,飞向太空,然后被地球的引力圈捕获,最终落到地球上。



第三段时光,属于今天。


无论孕育月亮的大撞击、还是偶然撞上的小陨石,都终究不过是物理定律下的“偶然造化”。


而今日地月之间的“第三类接触”,却堪称是一个恒星系统的奇迹。因为它的诱因,是智慧文明的意志。


这就是今日的嫦娥计划。


人类设想、人类实施、人类精准指着月亮上的某个坐标,说,我要到这里,然后我们来了,再把月亮上的物质带回地球。


左上角矩形就是嫦娥五号要去的地方,图/NASA


超越者


每一个关心嫦娥计划的人,都能脱口而出这么三个关键词:绕、落、回。


绕行、降落、回归。


这是计划的三部曲,也是一个完善的序列。


至今我们发射了四次月球探测任务,嫦娥一号和二号执行的是环绕任务;紧随其后,嫦娥三号和四号,带着两只兔子(月球车玉兔一号和玉兔二号)成功奔上了月球。她们两姐妹,一个在月球正面、一个在背面,把月海和暗面的秘密告诉了人类。


她们成功点亮了“落”的功绩,但也和神话中的仙女一样,永远定居在了月宫里。


嫦五要做的,则是超越神话。


她不仅要奔月,还要回归。完成三部曲“回”的落笔。


嫦娥五号的样子,图/中国探月工程



不难看出,其实嫦娥五号的任务可以拆分成两个独立的环节。一次是地球向月球的启航、另一次则是月球向地球的归程。这相当于“从月球上发射航天器到38万公里外的天体上”。


一起带回来的,还有月球的结晶。


月球没有有机质,从月陆到月壤,不外乎都是无机的矿晶(或者陨击过程产生的玻璃质)。


如果把这些不起眼的尘土或石块放在显微镜下观察,你会发现,它们有着彩绘玻璃般的光泽、有着如矩阵般精巧的阵列。


阿波罗15号带回的月球样本之一,这是一块斜长岩。图/Michael Wyke AP



可这些天外结晶的意义却远不在于“漂亮”。


对于回溯月球的起源和历史,它们具有重要的科研价值。无他,只因为这些结晶是太阳系早期环境的造物。月球由于个头太小,导致几乎没有地质活动的续航能力。


早在几十亿年前就停滞的月球表面,并不像它身旁的地球那样,几经沧桑旋回,致使最初的历史早已湮灭在后续持续活跃的演化中。


这就塑造了一场默契:


地球持续演化,月球凝固历史。


演化出的智慧揭示凝固至今的历史,最终让人们对太阳系和地月系统演化的认知,超越现有边界,走向新的未来。


未来是什么呢?


此时此刻,我们知道的是嫦娥五号已经启航,而未来属于她的正前方。


未来属于她的正前方,图/中国探月工程



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