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贾阳 陈宏毅 陈征:探索宇宙 逐梦太空(3)

陈征:那么,我们为什么要研究陨石,或者说我国科学家通过陨石发现了什么?您能简单和我们分享一下吗?

陈宏毅:我就讲一下陨石到底有什么用,举几个典型的例子。1969年,我们的世界发生了三件大事:一是美国的阿波罗登月,从1969年到1972年,先后有12名宇航员登上了月球,其中阿姆斯特朗留下了名言——这是我个人的一小步,却是全人类的一大步。二是日本科学考察队在南极找到了陨石,发现了南极富集陨石的规律。三是科学家在默奇森陨石中找到了大量的组成生命的有机物,他们认为地球上的生命可能起源于外太空。

1984年,美国科学考察队在南极找到了一块来自火星的陨石。1997年的时候,他们对这块陨石进行了分类、研究,结果号称在陨石里面找到了细菌化石。很多科学家提出质疑,认为发现的只是结晶物,或者是被实验室污染的结果。直到2011年,人们在摩洛哥目击了陨石,经研究发现也来自火星,这也为探究火星生命提供了机会。火星探测最重要的目标就是找到火星是否有生命存在的痕迹,我国科学家团队在分析这块火星陨石的碳同位素组成时发现,其中的碳同位素组成属于有机碳,也就是类似于地球上的煤炭、沥青,这也成为目前人类最接近火星生命的探索。

陨石对于我们了解地球,也具有一定的意义。比如,科学家通过研究巴林杰陨石坑中的陨石,通过测定其年龄,从而得到了目前已知的地球最精确年龄。那么,我们为什么不能用地球上的岩石年龄来计算地球的年龄?因为地球在形成之后又经历了板块作用、岩浆作用、重熔再生等各种作用,已经面目全非了,最开始形成的痕迹也已经找不到了。

此外,生活在地球上人类,可谓“上天容易入地难”。苏联曾经打了一个很深的钻孔,最多也就12公里,连地球的表层都没钻穿。所以,要想知道地球内部的物质组成,就要用到陨石。不同类型的陨石代表了地球不同层位的成分,陨石里的超高压矿物也为我们研究地球生物物质组成提供了线索。

陈征:谢谢陈老师的分享。刚才陈老师提到,我们今天发现的明确来源的陨石大多都来自月球和火星。月球和火星正好是贾老师探索的地方。那么,月球陨石和火星陨石与我们今天的空间探索有没有发生过联系?

贾阳:之所以知道它是月球陨石或火星陨石,就是因为我们派出了探测器到那里进行探测,知道了月球、火星具有什么样的性状和特点,才能够判断出来月球陨石、火星陨石的来源。之所以我们还不能为其他陨石定源,就是因为我们还没派出探测器到其他星球进行探测。

陈征:这些年,人类对宇宙的探索距离还是非常有限的,最远的旅行者号探测器也还远远没有飞到从太阳到比邻星的一半远。我们人类比较熟悉的还是月球和火星,最近我国科学家还在月球上发现了一种矿物——嫦娥石。那么,嫦娥石到底是什么?

陈宏毅:嫦娥石是我们在嫦娥五号月球探测器携带的月壤中发现的一种很小的矿物,可能只有几十微米大小,是柱状的晶体,产于月壤的玄武岩中。发现嫦娥石的意义主要有二:一是从文化意义上说,我们给它取名为嫦娥,是为月球的矿物家族增加了中国的文化符号;二是通过进一步研究其成因,我们可以知道其结晶形成是否需要月球那样特殊的高真空、高辐射环境。

陈征:谢谢,我们再请贾老师分享一下探月探火的故事。

贾阳:我自己的工作就是造车,包括月球车、火星车。月球车、火星车算是航天器中比较特殊的,虽然美国和苏联也有月球车和火星车,但是全世界同时做月球车和火星车相关工作的就我们这一个团队,这也非常值得我们骄傲。

具体怎样造车,第一步是讨论要去的地方,也就是无论月球还是火星,究竟是一个什么样的环境,这是非常重要的。比如,我们做月球探测,首先要了解月球的温度,月球的一天相当于地球的一个月,其中中午大概是90℃、晚上大概是-190℃,有着300℃的温差;火星相对好一点,一天有着100℃的温差。克服温差就是我们要应对的环境上的考验。第二步就是为探测车装备各种设备,比如探测矿物成分的设备、探测土壤深度与分层的设备以及探测磁场、气温、气压、风向、风速的设备等。在探测火星的过程中,我们还加入了一个新项目,那就是要把火星的声音弄回来,听一听太空的声音。

具体工作的展开,第一步就是做设计,先做画图的工作。第二步是把探测车做出来,但是做出来还不足以送到月球或火星,因为其他行星和太空的环境是很苛刻的,在上面又得不到救援,所以我们必须在地面上进行充分的考核。比如,我们的火星车就在北京的航天城里进行过爬坡的实验,即验证火星车能爬的最大坡度是多少。此外,我们还要进行关于重力、太阳光等的模拟。比如,月球的重力是地球的1/6,火星的重力是地球的约1/3,如果在地球上做实验,这个车是很重的,要靠吊起来不断移动。太阳的模拟主要是可见光和红外两种能量,模拟的是太阳的20%,仅此室内温度就已达到50℃。我们还在地面上进行了月球、火星土壤的模拟,即利用地球上的火山岩来仿造月球、火星的土壤。在经过一系列验证之后,我们才有信心把探测器送往月球、火星。

责任编辑:王瑱校对:刘宇同最后修改:
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