陳征:那么,我們?yōu)槭裁匆芯侩E石,或者說(shuō)我國(guó)科學(xué)家通過(guò)隕石發(fā)現(xiàn)了什么?您能簡(jiǎn)單和我們分享一下嗎?
陳宏毅:我就講一下隕石到底有什么用,舉幾個(gè)典型的例子。1969年,我們的世界發(fā)生了三件大事:一是美國(guó)的阿波羅登月,從1969年到1972年,先后有12名宇航員登上了月球,其中阿姆斯特朗留下了名言——這是我個(gè)人的一小步,卻是全人類(lèi)的一大步。二是日本科學(xué)考察隊(duì)在南極找到了隕石,發(fā)現(xiàn)了南極富集隕石的規(guī)律。三是科學(xué)家在默奇森隕石中找到了大量的組成生命的有機(jī)物,他們認(rèn)為地球上的生命可能起源于外太空。
1984年,美國(guó)科學(xué)考察隊(duì)在南極找到了一塊來(lái)自火星的隕石。1997年的時(shí)候,他們對(duì)這塊隕石進(jìn)行了分類(lèi)、研究,結(jié)果號(hào)稱在隕石里面找到了細(xì)菌化石。很多科學(xué)家提出質(zhì)疑,認(rèn)為發(fā)現(xiàn)的只是結(jié)晶物,或者是被實(shí)驗(yàn)室污染的結(jié)果。直到2011年,人們?cè)谀β甯缒繐袅穗E石,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)也來(lái)自火星,這也為探究火星生命提供了機(jī)會(huì)?;鹦翘綔y(cè)最重要的目標(biāo)就是找到火星是否有生命存在的痕跡,我國(guó)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)在分析這塊火星隕石的碳同位素組成時(shí)發(fā)現(xiàn),其中的碳同位素組成屬于有機(jī)碳,也就是類(lèi)似于地球上的煤炭、瀝青,這也成為目前人類(lèi)最接近火星生命的探索。
隕石對(duì)于我們了解地球,也具有一定的意義。比如,科學(xué)家通過(guò)研究巴林杰隕石坑中的隕石,通過(guò)測(cè)定其年齡,從而得到了目前已知的地球最精確年齡。那么,我們?yōu)槭裁床荒苡玫厍蛏系膸r石年齡來(lái)計(jì)算地球的年齡?因?yàn)榈厍蛟谛纬芍笥纸?jīng)歷了板塊作用、巖漿作用、重熔再生等各種作用,已經(jīng)面目全非了,最開(kāi)始形成的痕跡也已經(jīng)找不到了。
此外,生活在地球上人類(lèi),可謂“上天容易入地難”。蘇聯(lián)曾經(jīng)打了一個(gè)很深的鉆孔,最多也就12公里,連地球的表層都沒(méi)鉆穿。所以,要想知道地球內(nèi)部的物質(zhì)組成,就要用到隕石。不同類(lèi)型的隕石代表了地球不同層位的成分,隕石里的超高壓礦物也為我們研究地球生物物質(zhì)組成提供了線索。
陳征:謝謝陳老師的分享。剛才陳老師提到,我們今天發(fā)現(xiàn)的明確來(lái)源的隕石大多都來(lái)自月球和火星。月球和火星正好是賈老師探索的地方。那么,月球隕石和火星隕石與我們今天的空間探索有沒(méi)有發(fā)生過(guò)聯(lián)系?
賈陽(yáng):之所以知道它是月球隕石或火星隕石,就是因?yàn)槲覀兣沙隽颂綔y(cè)器到那里進(jìn)行探測(cè),知道了月球、火星具有什么樣的性狀和特點(diǎn),才能夠判斷出來(lái)月球隕石、火星隕石的來(lái)源。之所以我們還不能為其他隕石定源,就是因?yàn)槲覀冞€沒(méi)派出探測(cè)器到其他星球進(jìn)行探測(cè)。
陳征:這些年,人類(lèi)對(duì)宇宙的探索距離還是非常有限的,最遠(yuǎn)的旅行者號(hào)探測(cè)器也還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有飛到從太陽(yáng)到比鄰星的一半遠(yuǎn)。我們?nèi)祟?lèi)比較熟悉的還是月球和火星,最近我國(guó)科學(xué)家還在月球上發(fā)現(xiàn)了一種礦物——嫦娥石。那么,嫦娥石到底是什么?
陳宏毅:嫦娥石是我們?cè)阪隙鹞逄?hào)月球探測(cè)器攜帶的月壤中發(fā)現(xiàn)的一種很小的礦物,可能只有幾十微米大小,是柱狀的晶體,產(chǎn)于月壤的玄武巖中。發(fā)現(xiàn)嫦娥石的意義主要有二:一是從文化意義上說(shuō),我們給它取名為嫦娥,是為月球的礦物家族增加了中國(guó)的文化符號(hào);二是通過(guò)進(jìn)一步研究其成因,我們可以知道其結(jié)晶形成是否需要月球那樣特殊的高真空、高輻射環(huán)境。
陳征:謝謝,我們?cè)僬?qǐng)賈老師分享一下探月探火的故事。
賈陽(yáng):我自己的工作就是造車(chē),包括月球車(chē)、火星車(chē)。月球車(chē)、火星車(chē)算是航天器中比較特殊的,雖然美國(guó)和蘇聯(lián)也有月球車(chē)和火星車(chē),但是全世界同時(shí)做月球車(chē)和火星車(chē)相關(guān)工作的就我們這一個(gè)團(tuán)隊(duì),這也非常值得我們驕傲。
具體怎樣造車(chē),第一步是討論要去的地方,也就是無(wú)論月球還是火星,究竟是一個(gè)什么樣的環(huán)境,這是非常重要的。比如,我們做月球探測(cè),首先要了解月球的溫度,月球的一天相當(dāng)于地球的一個(gè)月,其中中午大概是90℃、晚上大概是-190℃,有著300℃的溫差;火星相對(duì)好一點(diǎn),一天有著100℃的溫差??朔夭罹褪俏覀円獞?yīng)對(duì)的環(huán)境上的考驗(yàn)。第二步就是為探測(cè)車(chē)裝備各種設(shè)備,比如探測(cè)礦物成分的設(shè)備、探測(cè)土壤深度與分層的設(shè)備以及探測(cè)磁場(chǎng)、氣溫、氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速的設(shè)備等。在探測(cè)火星的過(guò)程中,我們還加入了一個(gè)新項(xiàng)目,那就是要把火星的聲音弄回來(lái),聽(tīng)一聽(tīng)太空的聲音。
具體工作的展開(kāi),第一步就是做設(shè)計(jì),先做畫(huà)圖的工作。第二步是把探測(cè)車(chē)做出來(lái),但是做出來(lái)還不足以送到月球或火星,因?yàn)槠渌行呛吞盏沫h(huán)境是很苛刻的,在上面又得不到救援,所以我們必須在地面上進(jìn)行充分的考核。比如,我們的火星車(chē)就在北京的航天城里進(jìn)行過(guò)爬坡的實(shí)驗(yàn),即驗(yàn)證火星車(chē)能爬的最大坡度是多少。此外,我們還要進(jìn)行關(guān)于重力、太陽(yáng)光等的模擬。比如,月球的重力是地球的1/6,火星的重力是地球的約1/3,如果在地球上做實(shí)驗(yàn),這個(gè)車(chē)是很重的,要靠吊起來(lái)不斷移動(dòng)。太陽(yáng)的模擬主要是可見(jiàn)光和紅外兩種能量,模擬的是太陽(yáng)的20%,僅此室內(nèi)溫度就已達(dá)到50℃。我們還在地面上進(jìn)行了月球、火星土壤的模擬,即利用地球上的火山巖來(lái)仿造月球、火星的土壤。在經(jīng)過(guò)一系列驗(yàn)證之后,我們才有信心把探測(cè)器送往月球、火星。
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