12月19日,嫦娥五號任務(wù)月球樣品——1731克月壤正式交接給國家天文臺。中國首次地外天體樣品儲存、分析和研究工作拉開序幕。
嫦娥五號模擬圖,來自人民網(wǎng)
中國航天計劃獲取月壤的消息受到了同樣在登月賽道上奔跑的國家的熱切關(guān)注。12月17日凌晨,嫦娥五號返回器成功著陸后,有路透社記者就曾經(jīng)在新聞發(fā)布會上提問:“中國是否會把月球取樣的樣品分享給美國的NASA?” 探月工程副總指揮吳艷華的回復是:根據(jù)《外空條約》,外空資源是人類的共同財富,中國政府愿意與各國志同道合的機構(gòu)和科學家共享月球樣品。但是他話鋒一轉(zhuǎn),“遺憾的是,2011年,美國國會通過了“沃爾夫條款”,限制美國NASA、國務(wù)院科學委員會等官方機構(gòu)與中國航天往來合作。能不能合作,還要看美國政府的政策。”
其實,在今年11月底“嫦娥五號”探測器發(fā)射升空宣布將在月球采樣之后,美國的“酸檸檬”就上線了。今年12月初,有報道稱美國國家航空航天局(NASA)和四家私營公司達成了合作,以1美元至1.5萬美元的價格收集月球樣本,意在為私營公司開發(fā)太空資源開創(chuàng)先例。這四家公司的合同分別是:
美國科羅拉多州戈爾登月球前哨站(Lunar Outpost)在2023年著陸器抵達月球南極之后采集樣本,合同價格為1美元;
日本東京ispace Japan公司在2022年著陸器抵達月球正面東北區(qū)域的夢湖(Lacus Somniorum)采樣,合同價格為5000美元。
歐洲盧森堡ispace Europe公司在2023年著陸器抵達月球南極之后采樣,合同價格為5000美元。
美國加利福尼亞州莫哈韋馬斯滕太空系統(tǒng)(Masten Space Systems)公司在2023年著陸器抵達月球南極之后采樣,合同價格為15000美元。
付費1美元購買月壤,美國這是意欲何為呢?主要還是傳遞一個信號:月壤并沒有傳說中的那么值錢,獲得月壤也并非難事。目的是給中國的月壤“壓價”,同時降低中國探月的影響力。
其實,一個國家想要獲得月壤還真不是一件簡單的事情。截至目前,除了中國之外,只有美國和俄羅斯兩個國家通過登月成功獲得了月壤樣本。其中,阿波羅計劃六次登月帶來的2200份樣本,重約382千克;蘇聯(lián)月球計劃3次任務(wù)帶回約320克;加上在地球上收集到的不到200千克月球隕石。目前,人類獲得的月壤樣本總共只有不到600千克。
這些月壤有多珍貴呢?1978年中美建交前夕,美國向中國贈送了1克月壤。這么一小點點兒的月壤,一半被收藏在北京天文館,另一半才能用來做研究。憑這0.5克月球土壤,中國學者發(fā)表了14篇論文。在科研價值之外,月壤的市場價格更是不菲。2018年,紐約蘇富比拍賣行拍賣了3小粒由蘇聯(lián)月球探測器從月球取回的巖石樣本,每粒大小在2 x 2毫米到1 x 1毫米之間,總重量為0.2克,最終以85.5萬美元成交。每克巖石的價格高達400多萬美元。
月壤為何如此珍貴?因為其對研究月球資源儲備開發(fā)和未來人類登月的月球基地建設(shè)有著極為重要的意義。
當然,月球采樣并不是探測器在月球表面隨便一抓帶回來那么簡單。選擇取樣的地點大有學問。近日,宇宙遠見卓識項目高級研究員托尼?米利根(Tony Milligan)就月壤樣本獲取地點不同進行了分析。他認為,科學選址非常重要。比如月球北極附近的永恒之光群峰(peaks of eternal light),那里的太陽永不落山,可以研究如何持續(xù)獲得電力。而它腳下的隕石坑則常年被黑暗籠罩,那里有水和冰。這樣理想的研究地點極其珍貴,因而成為各國瞄準的目標。
月球遠端僅有6個地點適合于直徑約200公里的望遠鏡陣列。圖片來源:NASA
上個世紀六七十年代,阿波羅計劃對準的是月球赤道地區(qū)。此次中國嫦娥5號目標選擇了月球風暴洋北部的呂姆克火山附近,未來將瞄準月球南極進發(fā)。瞄準月球南極的還有俄羅斯太空總署和歐洲航天局,預(yù)計于2021年底在南極地區(qū)著陸,并于2023年在博古斯拉夫斯基隕石坑(Boguslavsky colport)進行試驗。
托尼?米利根認為,除了極地地區(qū)之外,月球上的戰(zhàn)略資源分布都比較集中。可以用來制造放射性燃料的釷和鈾分布在34個面積小于80平方公里的地區(qū);小行星撞擊產(chǎn)生的鐵分布在大約20個面積在30-300公里的地區(qū)范圍內(nèi)。還有各大科幻電影中被人熟知的清潔核聚變能源氦-3,由太陽播撒在月球表面的粉狀碎石中,濃度最高的地區(qū)集中在直徑50公里內(nèi)的8個區(qū)域。這些珍貴的資源,不僅可以解決人類當前面臨的能源短缺問題,還將為未來月球基地提供持續(xù)運轉(zhuǎn)的動能。
既然月球樣本承載了如此重大長遠的意義,就不難理解各國對它的渴望。中國的月壤樣本還沒落地,NASA就公開表達了分享中國月壤研究的愿望。而俄羅斯科學院的一位負責人則更直白地表示:“全球的科學家都希望獲得中國取回的月球土壤,當然也包括美國。俄羅斯愿意與中國進行聯(lián)合研究,僅要求中國提供少量的月球土壤樣本。”
“在我們看來,緊迫的挑戰(zhàn)來自于有限的戰(zhàn)略資源。” 托尼?米利根對近年來的月球“淘金熱”表示擔憂,“許多國家和私營公司雄心勃勃地計劃去探索或開采月球。這不會是在某個遙遠的時間點,很有可能就在這一個十年內(nèi)。除非我們能立即找到應(yīng)對之法,否則這有可能將引發(fā)地球各國間的緊張局勢。”
雖然根據(jù)1967年制定的《外空條約》規(guī)定,外層空間的資源和財富屬于全人類,其探索和利用應(yīng)符合所有國家的利益。各國不能私自占有月球資源作為財產(chǎn)。然而這一條約并未對責任義務(wù)進行細化,留下了很多模糊的空間。托尼?米利根認為:“這種框架不清有可能導致基礎(chǔ)設(shè)施不必要的重復,每個國家都在建造自己的東西。這將推高單個組織的成本,并讓他們有理由以損害科學機會和遺禍子孫后代的方式來收回建設(shè)成本。”
他認為,月球資源治理的第一步應(yīng)該是各國之間達成協(xié)議,明確責任義務(wù)和利益分配,并規(guī)范長期遵守規(guī)則的約束機制。他建議月球使用者共同建設(shè)共享設(shè)施,如著陸和補給設(shè)施等。如果等到有國家或公司對任務(wù)設(shè)計進行了不可逆轉(zhuǎn)的投資之后,造成的缺陷將很難彌補。“很顯然,現(xiàn)在是制定這些規(guī)則的時候了。” 他說。
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