人類史上首次月背採樣返回地球 背後功臣與香港息息相關

理大科研團隊獲國家航天局審核,得到「嫦娥五號」採集的月球土壤樣品。(大公文匯全媒體記者麥鈞傑攝)

(大公文匯全媒體記者 鄭洢林 報道)嫦娥六號早前終於將來自月背的樣品帶回地球,實現了人類史上第一次月球背面土壤採樣,而這一壯舉亦與香港息息相關。

由香港理工大學科研團隊研製「表取採樣執行裝置」,為國家完成今次的採樣任務,帶回了近2公斤樣品。不僅如此,理大的科學研究團隊近期亦通過國家太空總署探月與航太工程中心月球樣品管理辦公室的審核,成功獲得中國嫦娥五號採集的月球土壤樣品。團隊目前已將嫦娥五號月壤樣品帶回儲存於校園內的特製的實驗室中,展開月壤深入分析研究計劃。

理大實驗室。(大公文匯全媒體記者 鄭洢林 攝)

特製分析系統 對月壤進行儲存與研究

為了拿到嫦娥五號的月壤樣本研究,理大研究團隊做了很多準備工作。深空探測研究中心副主任吳波教授向記者介紹說,分析月壤需要非常高標準的儀器和設備,避免月壤直接暴露在大氣中,對其造成損耗及破壞。香港理工大學花了大概兩、三年左右的時間,特製了月壤儲存分析系統,對月壤進行儲存和研究工作。整套系統設置在1000級潔淨室,引進了世界頂尖的分析儀器。在各方面都做好了完全準備後,才得以申請獲得這次珍貴的樣品。實驗室的研究員也介紹道,在此次月壤來之前,實驗室就已經做了非常多次的模擬實驗,調試研究設備,希望讓月壤一到位就能進行實驗,在有限的時間內獲得盡可能多的數據。

吳波教授。(大公文匯全媒體記者 麥鈞傑 攝)

理大校長:後續將利用頂尖設備探討「月壤中找水」課題

記者在實驗室內,隔着玻璃遠遠地見到團隊所獲得的月壤樣品,包括一份400毫克的表面鏟取樣品及一份42.6毫克的深層鑽取樣品,小小的兩個瓶子,卻非常引人注目。

理大校長滕錦光表示,此次取得的嫦娥五號樣品中,月壤表面鏟取樣本也同樣是由理大團隊研發的「表取採樣執行裝置」採集而成。樣品儲存於實驗室內的月壤儲存及原位分析系統,研究員可從氨氣儲存手套箱直接轉入非破壞性分析設備,免卻轉運時樣品受到污染。後續,團隊將利用世界頂尖的一體式多功能原位分析設備,探討在「月壤中找水」課題,研究月壤中熔結碎屑的微觀結構、熔結碎屑中的水含量及來源。研究成果將為未來研究月球及其他無大氣天體表面土壤的形成、太陽風注入產生的水資源、甚至是在月球上建造科研基地等方向提供重要參考。

採集月壤的設備。(大公文匯全媒體記者麥鈞傑攝)

嫦娥五號&嫦娥六號樣本,有何不同?

那麼嫦娥五號和這次剛返回地球的嫦娥六號所獲得的土壤又有什麼不一樣呢?吳波表示,嫦娥五號的月壤是來自月球正面,它整體上就是比較常見的月球表面的風化層。嫦娥六號的月壤是從月球背面取樣,觸感是相對蓬鬆的。再加上月球的正面會有許多深顏色的月海,這種景象在月球的背面基本上不會出現,取而代之的都是密密麻麻的白色撞擊坑和高地。對嫦娥五號和嫦娥六號月壤的區別進行研究,能夠探尋月球的正面和月球的背面二分性的原因。同時,透過兩者月壤的成分、礦物、含水量、稀土元素的含量對比,也能更全面地了解月球形成和演化。

理大成功獲得由嫦娥五號採集的月球土壤樣品。(大公文匯全媒體記者 麥鈞傑 攝)

從月球取回來的月壤樣品罕有珍貴,對太空科學研究與資源開發利用極具價值。透過一粒月壤不但可了解月球形成、演化、空間環境變化等重大科學問題,並且從研究月壤取得的成果可對地球帶來長遠的裨益,造福人類。月壤樣品抵達理大時,是由吳波親手將其放到實驗室的分析設備中。他回憶當時的心情仍舊難掩激動,並表示很榮幸國家能給理大這樣的機會,獲得嫦娥五號的月壤進行深入研究。吳波希望對嫦娥五號月壤的研究,以及未來可能的對嫦娥六號月壤的研究,能有更多的科學發現,同時也能讓香港科學家在月球行星科學等領域做出更多的貢獻。