嫦娥五号即将开启“九天摘月”之旅
嫦娥五号仅有一个月球日的时间，要从月球正面的一个此前从未探索过的区域收集月球物质。
本月晚些时候，一艘中国航天器将前往月球，于40多年来首次挖取月球岩石。这次任务被命名为“嫦娥五号”，是中国国家航天局（CNSA）领导的一系列日益复杂的月球表面之旅中的最新一次；去年，嫦娥四号首次在月球背面着陆。
德国明斯特大学的行星地质学家Carolyn van der Bogert说：“将其提升到下一个水平，并从月球上返回样本是一项重要的技术能力。”
中国将在本月晚些时候重返月球。来源：NASA/SPL。
嫦娥五号预计将于11月24日从海南文昌航天发射场发射。其原计划于2017年发射，但因中国长征五号运载火箭发动机故障而推迟。
嫦娥五号的任务是在月球正面一个以前未曾探索过的区域收集尘埃和碎片，并将其送回地球。如果任务成功，它相当于继20世纪60年代和70年代美国和苏联任务以来首次返回月球物质。月球科学家迫不及待地想要研究新样本，因为他们可以从中了解到月球的演变。这些物质还可以帮助研究人员更准确地确定火星和水星等行星表面的年代。
“着陆点的选择极为明智。”同样来自明斯特大学的地质学家Harald Hiesinger说。
取样返回
嫦娥五号包括一个着陆器、上升器、轨道器和返回器。在嫦娥五号进入月球轨道后，着陆器和上升器将分离并下降到吕姆克山（Mons Rümker）附近，这是位于风暴洋（Oceanus Procellarum）北部地区的一个1300米高的火山群——从地球上可以看到的广阔、黑暗的熔岩平原。
来源：NASA
嫦娥五号着陆后，将向地下钻深2米，并伸出机械臂挖起约2公斤的表面物质。这些物质将储存在上升器中，以便升空。
美国印第安纳州圣母大学的地球科学家Clive Neal说，下降和上升将在一个月球日内进行，这相当于大约14个地球日，以避免昼夜的极端温差损坏电子器件。
Neal说，这项任务在技术上具有挑战性，很多事情都可能出错。着陆器可能会坠地或翻倒，途中样本可能会从存储器中逃逸。“我们都希望它能成功。”他说。
一旦上升器回到月球轨道，样本将被转移到返回器上。欧洲航天局的人类和机器人探索研究协调员James Carpenter说，这次飞行中的会合将是复杂的，“是对未来人类探索的一次很好的演练。”中国计划在2030年左右将人送上月球。
随后，嫦娥五号将返回地球，着陆器将朝中国北部内蒙古的四子王旗降落，时间可能在12月初。
返回地球
嫦娥五号任务副总设计师李春来说，大部分月球样本将存放在北京的中国科学院国家天文台。李春来说，部分样本将单独存放，免受自然灾害的影响，还有一些将被留作公开展示。
但目前还不清楚样本是否会离开中国。参与选择着陆点的中国地质大学行星地质学家肖龙说，中国国家航天局支持国际合作，如果中国以外的研究人员与中国科学家合作，他们就可以获取样本。
Hiesinger希望获取样本的方式将类似于研究人员获取美国阿波罗任务收集的月岩的方式——向美国宇航局提交一份提案，说明他们计划如何使用这些岩石。
但肖龙指出，由于美国政府限制美国宇航局与中国直接合作，中国机构的科学家无法获得阿波罗样本。
演化见解
嫦娥五号样本可以填补科学家对月球火山活动理解上的一个重要空白。之前美国和苏联的月球任务所获得的岩石表明，月球上的火山活动在35亿年前达到顶峰，然后减弱并停止。但对月球表面的观测发现，某些区域可能含有最近10-20亿年前才形成的火山熔岩。
如果嫦娥五号的样本证实这段时间月球仍在活动，“我们将改写月球的历史。”肖龙说。
研究岩石的成分也可以澄清是什么为这种热活动提供了这么久的燃料。“月球很小，所以它的热引擎应该在很久以前就已经耗尽了。”Neal说。
根据计算陨石坑的方法，月球也是为其他行星测年的重要参考。一般来说，较老的区域有更多和更大的陨石坑，而较年轻的区域则有较少和较小的陨石坑。根据这些相对年龄，再利用月球上的样本可以得出绝对日期。但8.5亿到32亿年前这段时间没有样本。嫦娥五号可以填补这一空白。“月球是唯一一个我们有样本的地方，我们知道它们的确切来源。”van der Bogert说。
原文以China set to retrieve first Moon rocks in 40 years为标题发表在 2020年11月5日的《自然》新闻版块
© nature
doi: 10.1038/d41586-020-03064-z
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