嫦娥五號的使命

2020年12月17日，嫦娥五號月球探測器從月面取樣返回，在內蒙古四子王旗著陸場成功著陸，圓滿完成了中國科學家賦予它的使命。

嫦娥五號返回器平安著陸

嫦娥五號的使命是什麼？你腦子裡一定蹦出兩個字“挖土”！

說的沒錯，嫦娥工程“繞、落、回”三步走的終極任務就是最後這一步：將月球上的土壤成功帶回到地面。數以千計的科學家和工程技術人員耗費十幾年時間和幾十個億的資金，最後都凝聚到嫦娥五號帶回的這兩公斤（多）土壤裡，可見月球的土壤有多珍貴！

嫦娥五號機械手採集月表土壤

月球上的土主要用於科學研究

不過在講種菜之前，我需要先申明：月球探索是一項非常嚴謹、嚴格和嚴肅和科學工作，嫦娥工程的任務絕不僅限於去月球挖幾勺土、撿幾塊石頭，它還肩負探索月球和太空、為未來載人登月打先鋒的光榮使命。

網友製作的嫦娥五號任務標誌

種植需要什麼？

中華民族是個熱愛土地、熱心種植的民族，老周所在的深圳算是中國最具現代化氣息的城市之一了。但我還是經常在小區前後一些三不管的“無主地”上看到小塊的菜地，三五平米、被細心地翻耕、撒上菜籽、澆上水，有些還長出了綠油油的青菜、蘿蔔苗或是辣椒。那些勤勞的“菜農”們顯然不指望靠這片袖珍菜地解決一日三餐，你只能將其歸結為：愛好！

種菜需要土、水、空氣、陽光，也許你還得撒些化肥或者什麼有機肥料，因為土地肥力不足，菜就長得不好。植物的生長需要許多種元素，有些元素可以從空氣中獲得，比如氧和碳；更多的元素需要依賴土壤，比如氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫、鐵和一些微量元素。植物透過光合作用來代謝氧氣和二氧化碳，並把碳固定在體內，其它元素依靠根系從土壤中吸取、運輸到植物的各個部分。

植物生長需要從土壤裡吸收多種養分

我們要想讓蔬菜長得好，不僅需要空氣和陽光，還需要土壤和水，因為土壤裡有豐富的化學元素，這些元素溶解在水裡，再透過根被植物吸收。當然，無土栽培也是需要你另外提供這些養分的。

月球的土壤裡有這些元素嗎？

月球來自於四十多億年前的一次行星撞擊。地球的一部分被撞到了空中，再慢慢聚集在一起形成了今天的月球。照理說地球上有的一切，月球上應該都有，但事實並非如此。因為月球小，它的引力弱，又沒有磁場，所以許多東西都飄散到太空中，再被太陽風吹走了。

月球表面幾乎沒有碳和氮氣，氫元素也極少，大部分離子氫都沉積在月球兩極黑暗極寒的深坑裡。所以我們種菜所需要的元素一下缺了三種。

嫦娥三號拍攝的月球表面

嚴格地說，“月壤”是一個錯誤的叫法。在地球上含有有機質的才能被稱為土壤，月壤是玄武岩和斜長巖等火山岩石在幾十億年隕石不斷撞擊、以及太陽風和星際帶電粒子持續轟擊下崩解而成的粉末，它不含有任何有機質成分。當然，科學家還是會以形態來將月球上的這些細顆粒物稱作月壤，雖然只是叫法不同，你需要知道它與我們身邊熟悉的土壤是有本質區別的。

地球與月球主要元素丰度對比，月表沒有碳和氮

月球表面主要的元素有氧、矽、鐵、鎂、鈣、鋁、錳和鈦，另外還有極少量的稀土元素。但你別高興得太早，由於月球上沒有水，這些元素絕大多數以氧化物的形態存在，比如二氧化矽、氧化鋁、氧化鈣、氧化鐵等等，這些氧化物幾乎佔了月球表面物質的全部，只有極少極少以金屬單質的形態存在於岩石裡。

月球表面基本都是這些氧化物

月壤裡缺磷、缺硫，不缺的東西大多又不溶於水，所以月面比地球上最貧瘠土地更貧瘠，它完全不適合用來種菜。

月壤取回來幹嘛用？

科學家費勁把月壤和月球岩石取回來當然不是拿來栽花種草，那也太大材小用了。月球表面的物質儲存了幾十億年來月球演化的資訊，透過研究月壤的具體化學成分判斷其形成機理，進而推斷月球的歷史、看它究竟是如何變成今天這般模樣，這才是科學家們要做的正事兒。

研究人員正在分析一塊月岩樣本

與其它國家在月球中部扎堆取樣不同，嫦娥五號這次選了個很“偏”的地方著陸、鑽探、挖土。因為這個叫風暴洋的地方從之前的遙測資料看還很“年輕”，它大概形成於距今27億年前，月球最後一座火山噴發的岩漿沉積在這裡。透過分析這裡岩石和碎屑的組成，特別是從2米深月表之下鑽取的岩石成分，我們可以知道月球到底是什麼時候停止地質活動並且徹底冷卻下來的。這對於豐富你的餐桌或許沒幫助，但對於科學探索來說，嫦娥五號採回來的這兩千克土實在是太珍貴了，千金不換！

嫦娥五號在月球的著陸區

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