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12月17日，“嫦娥五號(hào)”在月球采集約2公斤月壤返回地球。為什么國家要花大力氣千里迢迢去月球帶些“土”特產(chǎn)回來？其實(shí)表面一片荒蕪的月球有很多寶藏，這些被人類帶回地球的“土”特產(chǎn)也有不小的用途……

月壤寶藏——氦-3

當(dāng)你來到月球，踏上美麗的月面，首先可以隨手收集一把腳下的月壤。月壤覆蓋在整個(gè)月球表面，是由巖石碎屑、礦物顆粒、玻璃、隕石碎片、粘合集塊巖等組成的松散堆積物。

與地球土壤的形成過程不同，月壤是在隕石和微隕石的頻繁撞擊、撞擊濺射物堆積、宇宙射線和太陽風(fēng)的轟擊，以及劇烈的溫差促使月表巖石熱脹冷縮破碎等機(jī)械作用下最終形成的。月壤的堆積速度極其緩慢，大約1億年可以堆積到1.5~3米厚，比地球土壤形成要困難得多。

月壤成分非常復(fù)雜，最令人矚目之處在于它蘊(yùn)含著豐富的氦-3。氦-3有許多有趣的特點(diǎn)：液氦可以產(chǎn)生奇特的膜移動(dòng)現(xiàn)象，在約零下271攝氏度的低溫下會(huì)出現(xiàn)“超流”，能沿容器壁向上流動(dòng)，比熱容、表面張力、壓縮性都是反常的。

氦-3為地球能源問題提供了一種解決方案。它是優(yōu)良的核反應(yīng)原料，1公斤氦-3和0.67公斤氘發(fā)生核反應(yīng)，將產(chǎn)生相當(dāng)于一個(gè)一百萬瓦發(fā)電廠19年發(fā)電量的能量，核發(fā)電效率非常高。而且氦-3在聚變過程中不產(chǎn)生中子，放射性小，反應(yīng)過程易于控制，既環(huán)保又安全。

月球有豐富的氦-3資源

氦-3最初是在太陽上由熱核反應(yīng)形成，然后借太陽風(fēng)撒向四面八方，只有很少的量能到達(dá)地球和別的行星。因?yàn)榇髿鈱雍痛艌?chǎng)的阻礙，它們很難落在地球表面。月球幾乎沒有大氣層和磁場(chǎng)，所以太陽風(fēng)攜帶的微粒便能順順當(dāng)當(dāng)?shù)芈湓谠虑蛏?，“陷進(jìn)”月面浮土里。

月壤中海量的氦-3儲(chǔ)量可以滿足人類上千年的能源需求。同時(shí)太陽風(fēng)還在源源不斷送來氦-3，儲(chǔ)量有增無減，這讓尋找新能源的科學(xué)家們看到了希望。

古老月巖石，開發(fā)價(jià)值高

月球表面的各種巖石本身非常有紀(jì)念意義，因?yàn)樗鼈冇凶罟爬系?a href='/lishi90/' target=_blank>歷史。目前地球上能找到最古老的巖石年齡約為38億年，更久遠(yuǎn)的就找不到了。

根據(jù)同位素的分析結(jié)果顯示，月殼高地巖石的形成年齡為42～43億年，是目前為止發(fā)現(xiàn)的“最老”的巖石。它不僅揭示了月球巖石類型、月球的總體成分特征及其化學(xué)演化歷史等，同時(shí)還蘊(yùn)含著太陽系行星、衛(wèi)星早期演化歷史的重要科學(xué)信息。

除了古老，月殼高地主要巖石類型有富含硅、鋁、鈣、鈉的斜長巖，富含鎂的結(jié)晶巖套和富含鉀、稀土元素、磷的克利普巖，它們都各有特色且具有很大的開發(fā)價(jià)值。

克利普巖在月球上分布廣泛，它是巖漿分異或殘余熔漿結(jié)晶形成的富含揮發(fā)元素的巖石，也被稱為“月球上的花崗巖”。

克里普巖的主要礦物成分有長石、輝石、二氧化硅礦物和不透明礦物，不含或含極其微量的橄欖石，克里普巖中的鉀元素、磷元素、稀土元素、釷元素及鈾元素的含量頗豐。

上述這些都在地球上有非常廣泛的用途，稀土元素應(yīng)用于國防工業(yè)、冶金、機(jī)械、石油、化工、玻璃、陶瓷、紡織、皮革、農(nóng)牧養(yǎng)殖等領(lǐng)域。釷可以制作合金、催化劑、高溫陶瓷材料、光電管、電子管、特殊焊條以及吸氣劑等，還是制造高級(jí)透鏡的常用原料；釷也是潛在的核燃料，經(jīng)過中子轟擊它可以轉(zhuǎn)化為鈾233，有重要的能源用途。

月海玄武巖，工業(yè)用途廣

如果你是去月海游覽，這里的“特產(chǎn)”就要數(shù)玄武巖了。

月球玄武巖

從地球看月亮，會(huì)發(fā)現(xiàn)月亮表面有明有暗，早期的觀察者以為這些地方被海水覆蓋，稱它們?yōu)樵潞?。?shí)際上，月球本身并不發(fā)光，而是反射太陽光，月海也沒有水，之所以暗淡是因?yàn)槔锩姹椴夹鋷r，反射率比較低，所以看起來月海部分都是暗灰色的。

玄武巖是地下巖漿從火山中噴出或從地表裂隙中溢出后，經(jīng)冷卻凝結(jié)而形成的火成巖。一般來說，玄武巖顏色較深，在巖石中可見氣孔，這些氣孔后來可能會(huì)被其他礦物充填。玄武巖巖漿的黏度小，易于流動(dòng)，形成很大的覆蓋層，常形成廣大的熔巖臺(tái)地，分布很廣。

月球上的玄武巖有很大開發(fā)價(jià)值。從美國6次阿波羅計(jì)劃和蘇聯(lián)3次月球號(hào)探測(cè)器帶回的月球樣品分析結(jié)果表明，玄武巖中鈦鐵礦含量較高。后來的“克萊門汀號(hào)”和“月球勘探者”探測(cè)器也證實(shí)了這一點(diǎn)。

克利普巖

鈦鐵礦是提煉鈦和二氧化鈦的主要礦物，純鈦和鈦合金是新型的結(jié)構(gòu)材料，在航天工業(yè)和航海工業(yè)中應(yīng)用巨大；二氧化鈦俗稱“鈦白”，是一種優(yōu)良的白色涂料，在光觸媒、化妝品等工業(yè)領(lǐng)域也應(yīng)用廣泛。

這些資源不僅對(duì)人類在地球上的生產(chǎn)生活非常重要，而且在未來的月球基地建設(shè)中也有重要的作用。玄武巖中鈦鐵礦可以提供鐵、鈦和氧，與氫反應(yīng)產(chǎn)生的水將是月球基地獲取水資源的重要途徑之一。

別致的顏料——月塵

當(dāng)我們離開月面返回航天器，抖抖身上的衣服，會(huì)得到另外一種月球的“饋贈(zèng)”——月塵。

月塵與月壤、月球巖石的成分一致，主要來源于月球表面的風(fēng)化碎屑物，在隕石轟擊、太陽風(fēng)和宇宙射線以及巨大的晝夜溫差變化等作用下形成，只不過更加纖細(xì)。

不過月塵帶來的更多是麻煩。地球上的灰塵在風(fēng)和水流的長期侵蝕作用下會(huì)變得平滑，月球上既沒有風(fēng)也沒有流動(dòng)水，塵埃顆粒保持著尖銳鋒利的狀態(tài)，所以它會(huì)對(duì)人體和航天器造成損壞。

在阿波羅任務(wù)中，12名登月航天員因?yàn)槲朐聣m，都引發(fā)了各種癥狀，包括眼睛和肺部感到刺痛，產(chǎn)生過敏反應(yīng)——流淚、咳嗽，甚至呼吸困難，這被稱為“月球花粉熱”。

由于月球的低重力和紫外線照射引發(fā)的靜電效應(yīng)，月球表面月塵能彌漫數(shù)十米高，阿波羅飛船降落月球時(shí)，隨著高度降低，月面能見度越來越糟糕，在著陸前幾秒，幾乎什么都看不見，讓航天員心驚膽戰(zhàn)。

揚(yáng)起的月塵還會(huì)附著在航天服和航天器表面，很難清除干凈。粘附的月塵堆積在一起，還會(huì)導(dǎo)致各種設(shè)備故障和機(jī)械卡死的問題。

雖然帶來的都是麻煩，但是月塵也有一些別出心裁的用處，比如說用來做顏料。

阿波羅12號(hào)的航天員艾倫·賓在退役后成為一名職業(yè)畫家，他把在太空和月球上的見聞，用藝術(shù)的形式優(yōu)美地展現(xiàn)出來。

最傳奇的是，艾倫使用的顏料絕世無雙，里面摻了一些月塵。至于這些月塵是從哪里來的，是從兜里帶出來的，還是美國宇航局贈(zèng)送的，就不得而知了。反正經(jīng)營他畫作的藝術(shù)畫廊一直都這么說，而且這些油畫深受太空迷、收藏家的推崇。

當(dāng)有一天我們登上月球，這些隨身而來的小東西不妨收集起來，制作成一些工藝品或小物件，帶來的就是月宮的問候。

來源：中國航天報(bào)

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