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月壤如何形成,有什么价值?
发布时间: 2020-12-23 来源:浪声科技

月壤如何形成,有什么价值?


12月17日1时59分,嫦娥五号返回器携带月球样品返回地球,在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆,中国首次地外天体采样返回任务圆满完成。这也标志着中国探月工程“绕、落、回”三步走收官之战取得圆满胜利。

12月19日,重1731克的嫦娥五号任务月球样品正式交接。

我国首次地外天体样品储存、分析和研究工作拉开序幕,将开展月球样品与科学数据的应用和研究。

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月壤是怎么形成的?


人类目前拥有的月壤,均来自9次探月任务。阿波罗登月计划的6次任务,一共从月球正面的6个不同地点采集并带回了382公斤的月球样品,其中约1/3是月壤;苏联的3次月球号任务,也采回了300克左右的月壤样品。

与充满空气流动的地球不同,月壤身处没有空气的月球上,主要依靠物理风化。

在月球形成初期,大约45亿年前,月球表面非常炙热,呈半固体的熔融岩浆状态。

随后月壳开始冷却凝固,在这大约几十亿年来,不断有大大小小的流星与月球发生碰撞,它们的运行速度非常快,即使质量很小的微流星,也能造成很大的破坏,将月球表面砸成“坑坑洼洼”的形状。

反复撞击使得固体岩石不断破碎、胶结、混合。巨大的昼夜温差也加速了月球岩石矿物的破碎。

其次,月壤的形成也离不开太阳风的作用。

由于没有磁场和大气的保护,高速运动的太阳风粒子长驱直入,对破碎的月球矿物颗粒表面进行离子注入、结构非晶化和物质溅射,继而沉积在细碎颗粒的表面,从而改变了月壤颗粒的结构和成分。


月壤的主要成分有哪些?


由于月球几乎没有大气层,月球表面长期受到微陨石的冲击及太阳风粒子的注入,太阳风粒子的注入使月壤富含稀有气体组分。

其中最珍贵的,当属氦-3。氦-3(3He)是无污染储量大能源效率高的理想材料,如果采用氦-3核聚变发电作为替代能源,全中国每年只需要10多吨的氦-3,全世界也只需要100多吨就能满足所有的能源需求。

月壤中氦3的含量较为稳定,月壤中氦3的资源总量可达100万——500万吨。而地球上天然气可提取的氦3是非常少的,只有15——20吨。据估计,月球上的氦-3至少能满足人类1万年能源需求的量,未来将是各国科学家研究的重点。

除此之外,月壤还含有月海玄武岩中的钛、铁等资源,克里普岩与稀土元素、钍、铀等资源 (克里普岩(KREEP)是高地三大岩石类型之一,因富含K(钾)、REE(稀土元素)和P(磷)而得名),以及丰富的铬、镍、钾、钠、镁、硅、铜等金属矿产资源。


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