嫦娥回家

1978年5月20日中午，晚春的北京开完最后一丛洋槐花，空气中还残留着一丝花香。

美国副总统专机“空军二号”降落在北京机场，飞机上的布热津斯基透过舷窗看见黄华，不禁暗自高兴。
    黄华时任中国外交部部长，他亲自接机表明这次访问级别很高，两国关系很有可能更进步。
    作为美国前总统卡特的国家安全事务助理，布热津斯基此行的目的只有一个：重启尼克松下台后停滞不前的中美关系，尽快推动中美建交。为表诚意，布热津斯基还带来两件特殊的礼物——一面中国国旗与一颗岩石，它们都来自月球。
    当时的中央领导认为，旗帜有没有上过月球无从考证，岩石可以交给专业人士“验明正身”。
    此人远在贵阳，被中共中央办公厅一个电话喊到北京。他打开装着月球石的玻璃盒时愣住了，样品不到一粒黄豆大。原来美国人用凸透镜做玻璃盒，放大了形状，看上去拇指大小的岩石其实只有1克。
    他小心地把月球石剖成两半，0. 5克拿来做研究，0. 5克送给北京天文馆珍藏。通过4个月的分析，他带领团队写出了14篇论文，岩石的真身一一浮现。他甚至推断出这是由“阿波罗17号”飞船采集来的样品，在参考美国公布的数据后，他告诉美国人，你们这块岩石的编号是70017-291。
    他就是“嫦娥之父”欧阳自远，“嫦娥”探月工程首席科学家。他当时一定不会想到，42年后的“ 嫦娥五号”，一次挖回来2千克月球样品，一扫当年的窘迫。
    2020年12月17日凌晨2点，“嫦娥五号”的返回器降落在内蒙古四子王旗草原。
    对于中国这次探月行动，美国国家航空航天局(NASA) 发了一条推特，内容大概为：中国“嫦娘五号”已经开始努力获取月球样本，我们希望中国向全球科学界分享数据，以增加我们对月球的了解，就像当年“阿波罗”任务那样。

    月亮活着吗
    从1969年到1972年，美国6次将12人送上月球挖土，“一镐镐"挖回来381.7千克月球样品。
    1971年，“阿波罗15号”降落在月球上的亚平宁山，戴维·斯科特从月球车下来没走几步，就踢到一块水晶，水晶在白色与灰色之间轮转，非常美丽。同伴詹姆斯·欧文当时心有所感，仿佛这块水晶正在那儿等待他们到来。
    他们认为这是原始月壳的一部分，至少有45亿年历史，并将其命名为“起源石”，这是“阿波罗登月计划”带回的最著名的月球样品。
    “阿波罗12号”指令长阿兰·比恩是第4个登上月球的人，他曾在月球发誓:“如果我能回到地球，我将做自已喜欢做的事。”比恩喜欢做的事是绘画，他用混合了月尘的油彩绘画，画的全是他看过的月球景色，其中一幅《阿波罗精神》在其个人官网上售价高达433700美元。
    当比恩挥毫泼墨之际，欧阳自远领衔的中科院地球化学研究所正围着0.5克月球石忙碌，慎之又慎。这后面还排着一串长队等着拿月球石做研究，中科院原子能研究所、中科院原子核研究所、中科院长春应用化学研究所……
    就算这次我们带回来2千克月球样品，相比美国的381.7千克依然是小巫见大巫，美国
人到底图什么呢?
    这还得从当年美苏太空争霸说起。放卫星上天，加加林从太空看地球，苏联人赢得两轮头彩，让美国急得不行。
    1961年，肯尼迪放下狠话，10年内美国必须抢在苏联人前面登月，“阿波罗登月计划”从此正式开始。这项任务的过程很复杂，结果很简单——只要送人到月球上走一走就算赢，至于落在月球哪里根本不重要。月球正面低纬度地区离地球近，为降低任务难度，美苏航天器的着陆点都选在这个范围内。
    1969年7月20日，世界时间20: 17,“阿波罗11号”登月舱降落在月球上，着陆点约在北纬0°、东经23° 。阿姆斯特朗爬出舱门的时候，苏联的“月球15号”刚好从他头上掠过。
    “月球15号”是“嫦娥五号”的先驱，它在“阿波罗11号”发射前3天升空，希望抢在美国人之前登陆月球并采样返回，好让苏联人挽回一点颜面。为了避免与“阿波罗11号”相撞，苏联还把“月球15号”的轨道参数透露给了美国。
    然而天不遂人愿，“月球15号”坠毁失事。
    它的“遗愿"只能让一年后的“月球16号”完成带回101克样品。
    “阿波罗11号”落地区域叫“静海"，“月 球15号”落地区域叫“危海”， “月球16号”落地区域叫“丰富海”，它们都是意大利神学家乔万尼·里乔利在1651年一拍脑袋取的名字。
    “危海”重力增强，说明地下有高密度物质，形成了质量瘤，至于是什么物质，只有留待以后深度钻探才知道。
    美国人将首次登月地点选在“静海”， 而非“危海”，是因为1968年，美国5艘月球探测器在“危海”中心探测到月球上最大的质量瘤，美国人感觉惹不起就闪了。
    战斗民族的脾气是不服就干。“月球16号”“月球20号”在“丰富海”采样成功返回后，苏联卯上了“危海”，誓要告慰“月球15号”的“在天之灵”。
    1976年8月18日，“月球24号”在距“月球15号”躺倒的2. 3千米处成功着陆，并带回170克月球地表下方2米深处的月球样品。
    “月球24号”登陆之后，人类再无探测器登陆月球采样，直到2020年 “嫦娥五号”翩然而至。
    美苏在月球一共采样382千克， 都是无价之宝。2018年，纽约苏富比拍卖行拍卖了3粒小型月球岩石，总重量为0. 2克，来自科罗廖夫的遗孀，最终以85. 5万美元成交。
    当然，月球样品的价值不是金钱可以衡量的，美国对“嫦娥五号”采样感兴趣，主要还在于它的着陆点与众不同，那里远离“阿波罗”和“月球号”采样区，极可能存在与之前的样品不同的岩石类型。
    2018年，中国地质大学教授肖龙研究组发表了一篇论文，强烈建议“嫦娥五号”在吕姆克山东部的Em4地质区着陆，这里形成于约12亿年前，是吕姆克山及整个月球最年轻的区域。
    据新华社报道，“嫦娥五号”着陆点在北纬43.1°、经51.8°，正好位于Em4地质区。月球火山运动在32亿年前就基本结束了，美苏着陆地区采集的月球样品，年龄集中在44亿~ 31亿年前。“嫦娥五号”带回来的是距今最近一次的月球岩浆活动的样品。

通过对这些样品的研究，科学家试图解释，月球作为一个相对较小的天体，内部为何能够存在如此长久的岩浆活动，从而可能提出新的月球内部演化模型，并为其他行星的演化过程提供参考。
    “嫦娥五号” 带回来的月球样品可能为人类提供完整的月球历史，这将彻底改变我们对月球和太阳系的理解。

    月球“湿”了
    2020年10月26日，NASA宣布“首次”在有阳光照射的月球表面发现水，全世界媒体蜂拥报道，只有俄媒泼来一盆冷水: 这事儿我们40多年前就晓得了。
    更让美国人沮丧的是，1976年， 美苏为了缓和关系互换了1克月球岩石，苏联的这1 克就来自170克“危海”样品。坐拥381. 7千克月球样品的美国人八成没把这当一回事，随手扔到一边，没有好好研究，否则何至于到现在才发现月球上有水。

1998年与2009年，美国先后发射探测器，通过中子探测仪与3微米红外波段探测， 发现月球有水的间接证据——氢，并绘制了月球南北两极的水冰分布。
    下一步，找出月岩、月壤中水的成因和赋存状态，是“嫦娥五号”带回来的2千克月球样品要解答的科学问题之一。
    建设月球基地，水资源无比珍贵。我们现在从地球向月球发射一升瓶装水的成本为3.5万美元，这个成本非常高。无法在当地取水，月球基地就很难维持下去，这也是为何在“阿波罗计划”完成之后，美国喊了半个世纪重返月球建基地却至今没见行动的重要原因。
    现在好了，月球终于“湿”了，月球基地还会远吗?
    月球两极有些地方是永久性阴影区，温度一般都在零下163.15℃，彗星、陨石带来的水分，或者它们撞击羟基转化的水分都被极低温禁锢在陨石坑中，形成一个个深井冰，叫作“冷阱”。在这里，水不仅是结冰那么简单，还会硬得像块石头，并且在长达10亿年的时间内都被冰封在这里。
    科学家估计，月球表面的冷阱加起来超过4万平方千米的冰，相当于安大略湖大小的两倍。人类可以很方便地利用太阳能获取月球储存的冰资源。
    这里是建立第一个月球基地的理想区域。水资源保证了基地的长期运作，为进军火星铺路，还有利于开采月球上的“石油”氦-3，这是一种理想的核聚变原料，整个地球的储量只有20吨，月球总储量大约为10万吨，可以满足全球人类一万年的能源需求。虽然联合国在1984年通过了《关于各国在月球和其他天体上活动的协定》(简称《月球协定》),规定月球及其自然资源是人类共同的财产，但基于“先到先得"这个放之四海皆准的规则，对月球资源与空间的利用取决于谁能更早地建设基地。
    本来美国在这方面遥遥领先，“阿波罗计划”完成后，下一步就是建设月球基地，但一来当时不知道月球上有水，估算花费太大，实际回报太小;二来苏联人跑不动了，已经下场休息，美国干脆也拍拍屁股走人，玩航天飞机与空间站去了。
    50年后，美国突然发现，这条赛道上多了一名中国选手。

    星辰大海
    1994年1月25日，美国发射“克莱门汀”探测器再探月球，一大任务就是找水，奏响了人类重返月球的序曲。
    眼看老司机又有新动作，欧洲、日本也闹着要上车。
    月球似乎唾手可得。第二年，这些国家又在德国汉堡召开了有关月球资源的会议，协调各方制定利益瓜分策略。
    虽然中国没有参加上述会议，但欧阳自远在1994年开始深入规划中国的探月工程，他提交了《我国开展月球探测的必要性与可行性》报告并获得通过。
    2004年，我国宣布正式启动探月工程，采用家喻户晓的“嫦娥”命名，分为绕、落、回三个阶段，制定了2020年以前在月球采样返回的目标，为以后的载人登月、建设月球基地打下基础。
    16年来，中国基本上按照原定计划一步一步地完成了所有的阶段目标。加上预研，中国的登月计划走过了26个春秋。
    “嫦娥五号”之后，“嫦娥六号”计划在月球南极进行采样，“嫦娥七号”计划执行月球南极综合探测，包括地形地貌、物质成分等，“嫦娥八号”验证能否采用3D打印技术，利用月壤建成科研基地……中国马不停蹄。美国在2004年由小布什政府宣布“太空探索新构想”，并在此基础上于2005年推出“星座计划”，力争在2015年让美国宇航员重返月球，在月球建立基地。
    美国的航天能力依然强悍，不可小觑，如果SLS能够在2021年成功首飞，这种运载能力达到165吨、超越“土星五号”的火箭，将大大推进美国重返月球的进程。
    民间航天也是美国的一大亮点。 SpaceX正在研发的星舰，有效载荷最高可达150吨，飞船载人能力超过100人，远超当前的上限7人，目标是可重复使用，前往月球、火星等外星着陆。虽然最近一次实验SN8爆炸了， 不过一旦成功，就会改变人类航天规则。甚至连亚马逊这样的电商巨头也进入航天领域，欲与SpaceX一决高低。
    总的来说，中国胜在整体计划的系统周密与连续性，但在火箭运载技术上有待加强;美国胜在多年来积累的技术优势，但受政治因素干扰总是断档。中美之间形成的这种太空竞赛，更像场马拉松，谁第一个建月球基地并不重要，重要的是谁能长期稳定地持续下去。比拼的根本，偏向于整体系统的工程能力，而非某个单项技术的突破，在这方面中国人更具优势。无须妄自菲薄，我们的前方是星辰大海。
    中美以及全世界的太空长跑，每个参与者都是赢家。真正要拼的，是“子子孙孙无穷尽也”地对科学的传承。

                                                      摘自《读者》海外版202103