#月壤
重大突破!中國又一次領先全球
歷史性突破!中國,又一次把科幻拉回現實。隨著神舟21號返回艙安全落地,首批「月壤磚」隨艙歸來,揭開神秘面紗。這批磚,每塊只有十幾克,但承載的意義,比重量大百倍。它意味著未來月球建造,可以就地取材;不再依賴地球運輸,成本降低,速度提升;也讓月球定居的想像變成現實。這些磚,由華中科技大學團隊研發。密度接近普通磚,抗壓強度卻是地球紅磚三倍以上,每平方公分能承受一噸以上重量,設計上採用榫接結構,可以像積木一樣拼裝。它能承受月晝超過180℃的高溫,也能挺過月夜-190℃的寒冷。磚的形態分兩類:柱狀與片狀。柱狀,用於力學測試。片狀,用於熱學與輻射測試。不同燒結工藝,不同配方組合,形成完整資料體系。每一步都是為未來月球建造準備。這不僅是材料科學突破,也是太空工程革命。從嫦娥五號、六號採回月壤,到月壤磚太空實驗,中國將完成從「可登陸」到「可建造」的跨越。天舟八號任務時,第一批月壤磚被送入太空站,暴露在太空環境中,它們經歷了極端溫差、宇宙輻射和月震模擬。按計劃,每年返回一批樣品,三年完成全周期實驗,為建造方案提供數據支撐。為什麼月壤磚如此重要?因為,從登月到可興建的月球科研站,「月壤磚」是關鍵橋樑。在月球,環境極端。溫差從-190℃到180℃,沒有大氣保護,宇宙輻射無所不在,微隕石隨時撞擊,月震頻繁。過去五十年,人類登月只是探險;想要長期定居,第一道壁壘就是材料,從地球運磚,成本是天文數字。所有國家都清楚,想在月球蓋基地,唯一可能,就是就地取材,用月壤燒磚。而中國的月球定居計劃,已經超越簡單建房思路。科學家用太陽模擬器,把月球光照復現到3000倍地球太陽強度,鬆散的月壤瞬間熔化成岩漿,再冷卻成磚;熔化後的月壤先形成小球,再用3D列印系統塑形。最終磚塊可達10×10×5釐米,強度足夠建屋。這意味著,未來月球科學研究站的建造,有了真正可行的材料基礎。也就是說,將來在月球上,科學家可以直接利用月壤和太陽能,就地造磚。不需要依賴地球供應鏈,也不必擔心運輸成本。磚頭設計,也體現原位建造理念。材料選擇、熱壓燒結、形態優化,每一步都為實際應用考量。未來三年,每年返回一批太空暴露磚,完成力學、熱學、輻射性能、系統驗證,形成全球首套月面建造材料標準體系,為月球建設提供科學依據。更重要的是,這項工程並不是孤立。科學家還盯上了熔岩管——天然洞穴通道。長度可達數十公里,頂部月壤厚厚覆蓋,天然防輻射罩,晝夜溫差僅50℃左右,溫度適宜,長期居住可行。更重要的是,內部可能蘊藏水冰。飲用水、制氧、能源供應,不必全靠地球運輸。技術突破之外,戰略意義同樣重大。經濟價值同樣顯著。每噸從地球運送材料,成本高達數百萬美元,月壤就地造磚,不僅降低成本,還縮短建造周期。工程彈性提升,建造速度加快,永續探索與長期居住的基礎奠定。我們可以思考,為什麼全球航太強國多年未能落地?關鍵在於原位建造的缺失,運輸地球材料成本高昂,環境適應難度高。中國突破了材料自給和空間驗證這兩個核心瓶頸。未來,月球科研站、生活區甚至能源基地建設,都可以依託月壤磚實現原位建造。每一步都經過數據驗證,每一次實驗都接近真實月球環境。當全球航太競爭仍停留在探測與短期登陸時,中國在探索月球步伐中,已經邁出了建設步伐。中國掌握關鍵材料製造技術,高成本、長周期、風險控制三大問題,正逐一被破解;未來科學研究站可自給自足,或許不再依賴地球。中國探月策略,從「登陸」,到「採樣」,再到「建造」,環環相扣。月壤磚,是從理論到實踐的標誌性跨越。它不僅是材料科學突破,也是太空工程、建築科學、能源利用和策略規劃的綜合體現。每一塊磚,都是未來月球城市的可能;每一項實驗,都是人類自我建造能力的試金石。目前,實驗數據逐步積累,未來建造方案清晰。從長期來看,月球科研站不僅是實驗平台,更是長期居住前哨。想像未來:科學研究站建成,模組化房屋由機器人搭建完成,熔岩管內溫度穩定,水冰可用於生活和造氧。月球不再是「踩一腳就走」,而是永續居住的空間。所以說,神舟二十一號帶回的不只是磚,更帶回了對月球可建立未來的信心和方案。每塊磚,都是極限環境的挑戰;每項實驗,為人類踏足月球下一步奠基。歷史性突破已發生!月球,不再只是探索目標,而是建造場域。月壤磚,承載的不只是磚塊本身,更是人類未來在月球上的腳步中國不僅讓科幻成為現實,也讓月球長期居住,從概念走向可行。這一步跨越,比任何登陸都更具有里程碑意義。 (正商參閱)
“欣喜若狂”的英國科學家:中國的舉動了不起!
從中國借到月壤的外國科學家:我們為何如此看重中國這把“土”2025年4月24日,中國國家航天局對外發佈嫦娥五號任務月球樣品國際借用申請結果,來自6個國家7家機構的借用申請通過了審查,獲得了取自月球風暴洋東北角的玄武岩區域的月球樣品。這也是自1972年的美國阿波羅17號任務之後,人類時隔近半個世紀再度獲得月球樣品。2024年12月30日在北京天文館拍攝的嫦娥五號月球樣品。CICPHOTO/樊甲山 攝英國開放大學行星科學家馬赫什·阿南德和法國巴黎地球物理研究所教授弗雷德里克·穆瓦尼耶是首批獲批借樣的外國學者。近日,在接受《環球時報》記者專訪時,兩位科學家激動地講述了“從中國帶回月球土”的心路歷程。“無價”“罕見”“比黃金更珍貴”——他們這樣形容這批樣品,而更讓他們深深感動的,是中國展現出的科研開放與國際合作精神。“欣喜若狂”的英國科學家:中國的舉動了不起!在回憶自己成功申請到嫦娥五號任務月球樣品時的場景,英國開放大學行星科學家馬赫什·阿南德教授用“欣喜若狂”來描述當時的心情。此前,他曾用“比黃金更珍貴”來形容這批月壤,而在接受《環球時報》記者採訪時,他更直言,“對我來說,(這些月壤)是無價之寶”。1972年美國阿波羅17號任務後,阿南德曾通過阿波羅任務採集的月球樣品以及月球隕石來對月球的某些區域進行研究。但他認為,嫦娥五號和六號採集的月球樣品不僅與眾不同,更可稱為獨一無二,能為科研工作者提供此前月球樣品中無法獲取的額外資訊。2024年12月30日在北京天文館拍攝的嫦娥五號月球樣品。CICPHOTO/樊甲山 攝“在科學研究的過程中,你總會有一些新發現。你的研究原本是為瞭解決某個問題,但在這個過程中,你還會意外地發現完全不同的東西或者一些意料之外的東西。從這個角度來看,我認為嫦娥五號任務的月球樣品有著巨大的科研潛力。”阿南德表示,他期望通過嫦娥五號任務的樣品來回答至少兩個重要的問題。一是月球本身是如何形成的,即月球的起源。二是在碳、氮等生命所必需的元素的可得性上,這些樣品又能向我們揭示什麼?他認為,對第一個問題,可以通過分析這些月壤樣本中的氧同位素,從而嘗試瞭解月球是源自於地球本身還是由撞擊形成的。對第二個問題,他則認為,由於月球與地球有共同的地質歷史,無論我們從月球中瞭解到什麼,都會對地球產生影響。由於深知這批月球樣品重大的科研價值,阿南德對中方願意向全球科學家分享月球科研樣品的舉措給予了高度肯定。他認為,這是一個了不起的舉措,因為在科學領域,只有當人們攜手合作,才能取得最大的進步。“今天的中國已經成功實現月面取樣返回的重大成就,如果要增進人類對宇宙的認識和瞭解,沒有比分享這些樣品並切實鼓勵所有人展開新探索更好的方式了。中國已經證明,它願意與國際社會分享這些樣品,我相信這會形成‘連鎖反應’,未來其他進行探月活動的國家也會這樣做。”阿南德告訴《環球時報》記者,在他看來,中國秉持的“平等互利、和平利用、合作共贏”的原則對拓展人類認知疆域、促進全人類團結進步極為重要。“人與人之間會產生分歧,但歸根結底,人與人之間又是相互關聯的。如果我們不採取團結協作的方式,人類未來將難以生存下去。”阿南德稱,差異產生衝突,但人類需要審視差異,並找到積極因素,而不是只看到消極的方面。“太空就是一個人類可以共同努力的領域。讓我們設想,如果我們看到有人被困在太空中,無論我們來自那個國家,只要有能力,我想我們的第一反應都是幫助被困者。這也是為什麼我希望所有人都能從人類的太空探索中汲取經驗,並將之拓展到日常生活中。如果人類能團結協作,我們的未來一定會更美好。”他感嘆道,希望太空科學合作能讓各國更加團結。事實上,阿南德自己也是這一理念的踐行者:儘管部分西方國家由於地緣政治原因對與中國的國際航天合作設定重重障礙,但在過去9年裡,阿南德自己一直與包括中國科學院地質與地球物理研究所在內的中國科研機構保持合作。“非常幸運”——他這樣描述這段經歷,並表示自己和中國同行間已建立非常穩固的關係。“這些合作非常積極且令人振奮。我們每個人都對互相學習並推進研究領域的認知疆域充滿渴望。”阿南德告訴《環球時報》記者,自己已迫不及待想要申請嫦娥六號任務的月球樣品,因為它們是唯一來自月球背面的樣品,從中有巨大發現的可能性非常大。“如果我真的有幸參與這項研究工作,我肯定會再一次‘欣喜若狂’”。這名英國科學家同時希望中英兩國在行星探測領域有更長期的合作。“比如,我對從火星和小行星取樣返回很感興趣。中國也有這方面的計畫。我和許多英國科學家都非常渴望與中國的科學家開展合作,共同參與對這些珍貴的取樣返回樣品的研究。”法國科學家為何如此珍視一塊微小月岩?在借用申請通過審查之後,巴黎地球物理研究所教授弗雷德里克·穆瓦尼耶從中國帶回了一塊來自月球的微小岩石樣品。在他看來,自己能被選中“堪稱殊榮”,因為這塊樣品雖小,但非常珍貴,考慮到月球表面的大部分區域都被由持續的隕石撞擊在數十億年間形成的月球土壤所覆蓋,原始月球岩石的完整碎片極為罕見。“嫦娥五號任務的獨特之處在於它帶回了此前未曾探索過的月球北側區域的樣品,更重要的是,這些岩石樣品的形成年代比阿波羅任務期間採集的岩石樣品要更‘年輕’一些。僅憑這一點,它們就具有極高的科學價值。”穆瓦尼耶稱。據他介紹,他的研究目標是分析這塊岩石樣品的化學成分和同位素組成,以更深入地瞭解遠離阿波羅任務著陸點的月球區域的地幔成分。“我試圖解決的一個關鍵問題是:為什麼月球的揮發性元素含量比地球低得多?研究採用的實驗方式具有破壞性,要獲得高品質的同位素資料,必須將樣品溶解。這也是這些岩石樣品如此珍貴的原因之一,因為一旦對其進行研究,就無法被替換了。”正因為樣品的珍貴,穆瓦尼耶告訴記者,他因中方的開放態度而深深感動。他直言,中國決定與國際科學家共享嫦娥五號任務的月球樣品,是中方在科學領域展現開放態度的非凡之舉。這也標誌著全球太空研究進入了一個新的階段,展現了中方超越國界的合作意願。“與所有行星科學一樣,月球科研將從多元的思想、技術和詮釋中受益。中國的舉動,將使這次任務實現最大的科學價值。”穆瓦尼耶認為,即使當前地緣政治不確定性的增加讓國際科學合作更加困難,但科學界,尤其是在天體化學、行星科學等領域,依然保持著緊密且互相尊重的國際合作。“在過去這些年裡,我與中國科學家有很多合作項目,他們中有許多人曾訪問過我的實驗室,我也接待過許多中國學生。我本人也經常來中國,從未遇到過任何問題。事實上,中法之間的交流最近變得更容易了,因為法國人去中國旅行不超過15天就不需要簽證。我相信,即使在地緣政治緊張局勢上升的情況下,持續的科學交流也是促進相互理解並建立信任的一種方式。”他表示。放眼未來,穆瓦尼耶認為,歐洲和中國科學家之間存在進一步合作的強大潛力。他尤其期待在月球樣品分析和對比研究方面建立合作關係,比如將嫦娥五號任務的月球樣品、阿波羅探月任務的樣品以及月球隕石的資料結合起來進行綜合分析。此外,中國和歐洲合作開展空間任務載荷開發也是一個令人興奮的領域,尤其是中國還在持續規劃未來的探月任務或其他行星探測任務,他也在致力於新分析技術的開發,“這樣的國際合作將帶來技術突破,並讓我們對有關領域有更深的瞭解。” (環球網)
嫦娥五號和六號取回的月壤有何不同?返回艙降落傘長什麼樣?實物即將在上海亮相,搶先劇透來了!
2025年“中國航天日”科普展示活動即將在上海世博展覽館開啟,為航天愛好者們帶來一場別開生面的太空探索盛宴。本次展覽開設航天科普展區、航天產業成就展區、上海地方展區,匯聚了眾多珍貴展品與前沿科技,讓公眾領略航天事業的成就與魅力。一起來看新聞晨報的劇透↓嫦娥五號取回的月球正面月壤和嫦娥六號取回月球背面月壤樣品同框展示嫦娥五號帶回的月表年輕火山岩區樣品與嫦娥六號取自月球南極-艾特肯盆地的古老月背樣品並置,顏色、密度和顆粒來源的差異,激發著公眾對月球演化奧秘的探索興趣。 嫦娥五號返回艙降落傘(實物)YF-100火箭發動機(實物)YF-100火箭發動機作為中國新一代大推力液體火箭發動機,它憑藉液氧和煤油推進劑的優勢,為中國重大航天任務提供了強勁動力。航天產業成就展區匯聚了中國航天科技集團有限公司、中國航天科工集團有限公司等眾多航天領域知名企業,展示了中國航天產業的實力和創新成果。上海地方展區圍繞“創新策源”定位,按照“星箭-技術-終端-應用”的產業鏈順序展開,展示了上海在航天領域的創新成果和產業發展。還有一大波展區劇透照此次航天科普展覽不僅是一場科技成果的集中展示,更是一次航天精神的生動傳遞,讓航天夢的種子在參觀者心中悄然生根。展覽從4月27日起對社會公眾開放(4月24-26日為專業觀眾日),將持續至5月5日,搜尋微信小程序“2025航天日活動”可提前預約觀展。 (上海發佈)
月壤研究,中國取得重大突破!
3月21日,中國科學家透過嫦娥六號采回的月球背面月壤樣本研究,取得了另一項重大突破:確定月球最古老、最大的撞擊遺蹟——南極-艾特肯盆地(SPA盆地)形成於42.5億年前,為太陽系早期大型撞擊歷史提供了初始錨點,對月球科學分析具有重大學術意義。嫦娥六號蘇長岩記錄42.5億年前月球南極-艾特肯大型撞擊事件。 (中國科學院地質與地球物理研究所供圖)月球作為地球唯一的天然衛星,表面遍佈了大小不一的隕石撞擊坑,是太陽系撞擊的歷史印記。其中,直徑約2500公里的巨型撞擊坑SPA盆地,是月球最古老的撞擊疤痕,記錄了月球幼年時期遭受的巨大「創傷」。 SPA盆地的形成時間不僅是月球演化歷史的關鍵節點和撞擊歷史的起始錨點,還可作為校準太陽系撞擊史的黃金參照,為火星、水星等行星撞擊坑建立統一年齡標尺,是太陽繫留給人類珍貴的「宇宙時鐘」。這項成果證明,在太陽系形成後約3.2億年,一次大型撞擊事件形成了月球最大的撞擊遺蹟-SPA盆地,為月球撞擊坑統計定年法提供了來自月背的初始錨點。基於月球正面樣品校正的撞擊曲線計算SPA盆地模式年齡與同位素定年結果基本一致,顯示月球早期正面和背面的撞擊通量大致相當。此外,該工作確認43.5億—43.3億年的全月熱事件與SPA大型撞擊無關,為重塑月球早期一級演化序列提供了參考基點和科學依據。 (牛彈琴)
月壤研究,有重大突破!SPA盆地形成時間
3月21日,中國科學家透過嫦娥六號採回的月球背面月壤樣品研究,取得了又一項重大突破:確定月球最古老、最大的撞擊遺蹟—南極-艾特肯盆地(SPA盆地)形成於42.5億年前,為太陽系早期大型撞擊歷史提供了初始錨點,對理解月球乃至太陽系早期演化具有重大意義。嫦娥六號蘇長岩記錄42.5億年前月球南極-艾特肯大型撞擊事件月球作為地球唯一的天然衛星,表面遍佈了大小不一的隕石撞擊坑,是太陽系撞擊的歷史印記。其中,直徑約2500公里的巨型撞擊坑SPA盆地,是月球最古老的撞擊疤痕,記錄了月球幼年時期遭受的巨大「創傷」。SPA盆地的形成時間不僅是月球演化歷史的關鍵節點和撞擊歷史的起始錨點,還可作為校準太陽系撞擊史的黃金參照,為火星、水星等行星撞擊坑建立統一年齡標尺,是太陽繫留給人類珍貴的「宇宙時鐘」。因此,精確限定SPA盆地形成時間,是國際深空探測領域長期以來的首要科學目標之一,但同時也是月球科學研究領域中的最大懸案之一。該成果證明,在太陽系形成後約3.2億年,一次大型撞擊事件形成了月球最大的撞擊遺蹟-SPA盆地,為月球撞擊坑統計定年法提供了來自月背的初始錨點。基於月球正面樣品校正的撞擊曲線計算SPA盆地模式年齡與同位素定年結果基本一致,顯示月球早期正面和背面的撞擊通量大致相當。此外,該工作確認43.5-43.3億年的全月熱事件與SPA大型撞擊無關,為重塑月球早期一級演化序列提供了參考基點和科學依據。 (中國基金報)
中國,月壤,有重大發現!
據中國科學院物理研究所消息,中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心研究員陳小龍、副研究員金士鋒、博士研究生郝木難等,聯合北京科技大學副教授郭中楠、天津大學工程師殷博昊、中國科學院青海鹽湖研究所研究員馬雲麒、鄭州大學工程師鄧麗君等,在嫦娥五號帶回的月球樣本中,發現了月球上一種富含水分子和銨的未知礦物晶體——ULM-1。這標誌著科學家首次在月壤中發現了分子水,揭示了水分子和銨在月球上的真實存在形式。該研究成果近日在學術期刊《自然-天文學》(Nature Astronomy)線上發表。 富含水分子和銨的未知礦物晶體——ULM-1和成分組成 月球上是否存在水,對於月球演化研究和資源開發至關重要。對1969年至1972年採集的阿波羅樣品的研究表明,月壤中未發現任何含水礦物。此後,月球不含水成為月球科學的基本假設,這對認識月球火山演化、月地起源等問題產生了重要影響。1994年,研究人員通過克萊門汀探測器對月球兩極進行觀測,提出極區永久陰影區的月壤中可能存在水冰。2009年,月船一號搭載的月球礦物繪圖光譜儀發現,月球表面存在太陽風導致的羥基和/或水分子訊號。同年,月球觀測和感測衛星以2.5公里/秒的速度撞擊了月球永久陰影區,而對撞擊塵埃的遙感測量顯示了水的訊號。近年來,遙感資料表明月球光照區有水分子存在的跡象。針對當年採集的阿波羅月球樣品,科學家運用高靈敏度的表徵技術,在部分玻璃和礦物中發現了百萬分之一量級的“水”(H+、OH-或H2O),但沒有水分子存在的確鑿證據。 嫦娥5號月壤照片