本文系网易新闻网易号新人文浪潮计划签约账号中国国家地理BOOK原创内容
未经账号授权，禁止随意转载
▲ 地出。视频来源/NASA
昨天晚上23时许，嫦娥5号的着陆器和上升器成功离开月球，在接下来的几天里，它将带着2千克的月岩，返回地球。
月球与地球的环境差异巨大，这里低重力、真空，太阳辐射强，昼夜温差可达300摄氏度，从这种极端环境中带回来的土壤和岩石，该如何保存，才能让它们保持在月球时的状态呢？
月岩，与地球彻底“隔离”！
1969年，阿波罗11号第一次把人类送上了月球，那一次，随返回舱返回地球的除了三位宇航员外，还有21.55千克的月岩。
在此之后，除了中途失败的阿波罗13号外，到1972年最后一次阿波罗行动——阿波罗17号为止，美国共从月球上带回了超过380千克的月岩。
▲ 阿波罗15号的宇航员在也月球上钻洞取石。图/NASA
美国做得，前苏联也做得，在1970年到76年之间，前苏联分别用月球16、20、24号三艘飞船，带回了大约300多克月岩，今年这一次的嫦娥5号，让中国成了第三个去月球上“挖土”的国家。
▲ 嫦娥5号示意图。图/Wikipedia
月岩这个东西，保存起来很讲究，我们想通过月岩了解月球，就要让它保持在月球时的状态，所以它们虽然身在地球，却处处要做到与地球“隔离”。
月岩的“隔离”，在月球上就开始了。美国阿波罗行动的登陆舱里有氧气，会氧化月岩，让它变质，所以当时的宇航员，会把装有月岩的袋子放进一个加了3层密封圈的铝合金盒子，然后再带进登陆舱，这些真空的盒子会一直等到进入洁净的实验室后，才能被打开。
▲ 工作人员护送着阿波罗11号带回来的月岩前往实验室。图/NASA
▲ 博物馆里展示的阿波罗任务装月岩的箱子。图/Wikipedia
这次嫦娥5号登月挖土，靠的不是人力，而是由机器控制的一个钻头+一个铲子。嫦娥5号的钻头可以下钻2米，采集深处的月岩样本，铲子则挖取着陆点附近的土壤，这些月岩会用上升器上的密封装装置进行高真空密封，再传送到返回舱里返回地球。
在月岩进入“仓库”后，就可以脱离真空环境了。在美国约翰逊航天中心的月岩实验室里，所有的月岩都被保存在充满氦气的密闭操作台里，作为一种惰性气体，氦气不会和月岩发生反应。
▲ 约翰逊航天中心的月岩实验室。图/NASA
操作台里的月岩，再贵重也是实验品，不是被拿来供着的，所以它终归要和外物接触。在约翰逊航天中心的实验室里，有可能直接接触到月岩的物质只有聚四氟乙烯、铝、不锈钢和钻石。
▲ 当月岩被拿来做实验的时候，它就没那么多“讲究”了，各种溶液、瓶瓶罐罐都会接触，但这种“污染”都是可识别的。图/NASA
聚四氟乙烯是操作手套的材料，它有一个强悍的外号——“塑料王”。这种塑料不会溶于任何溶剂，除了熔融的碱金属之外，它也不会与任何物质起反应。更强的是，这种塑料不会融化，在450摄氏度的高温下，它会直接分解变为气态，“死”也不会污染样本。
真正做月岩研究时，一次仅需要小小一块，1979年中国科学家开始拿美国送的月岩做实验时，一共才用了0.5克。所以，月岩在分给各个实验室前会先被切成小块，切割月岩的刀刃，是钻石做的。
▲ “众星捧月”操作台。图/NASA
用钻石做刃，不仅仅因为它坚硬、锋利，更因为它无需加润滑剂就可以完成切割，这样就免去了润滑剂的污染。
至于铝和不锈钢，它们有的是操作工具的材料（如电子秤的盘子），有的是装月岩的盒子（月岩是先装在“塑料王”制成的袋子里，再装进盒子里）。
操作台所在的月岩实验室，为了净化环境也是想尽了办法。实验员在进入实验室前，要穿戴好全套的防尘服，在风淋间净化整整吹上1分钟。风淋间是一个封闭的风洞，它吹出的洁净空气可去除人身上的尘埃。
▲ 约翰逊航天中心主任Andrea Mosie在月岩操作台前，身上穿着防尘服。图/NASA
除此之外，整个月岩实验室都保持着高气压，无论哪里出现了漏洞，也不会有“脏”空气吹进来，只有无尘的空气汩汩外流。
为了以防万一，美国把阿波罗的月岩样本分为两份，保存在了不同的地方，约翰逊航天中心只是其中之一。此次嫦娥5号挖回来的月岩，也可能会分成两份保存，一份在北京，一份在湖南。
要保持月岩本身的样子，“隔离”还不是全部
月岩要保持本身的样子，不光是让月岩不与地球上的物质发生反应，这背后的很多细节，超乎你的想象。
▲ 15415号月岩。图/Wikipedia
就拿上面这张照片来说，和月岩放在一起的，还有一枚六面骰子，这种骰子的六个面分别写着N、E、W、S、T、B六个字母，这是什么意思呢？
当宇航员在月球表面取样的时候，他们会为月岩拍照，标识它的朝向，骰子上的六个字母，就记录着这些信息。N、E、W、S四个字母，分别代表北、东、西、南，T和B则标明了顶部和底部，月岩朝向的还原，对研究太阳风、宇宙辐射等外在因素对于月岩的影响至关重要。
嫦娥5号虽然无人操作，但它“随身”携带的相机，也会记录下挖土的全过程。
▲ 月球岩石的“朝阳”和“背阴儿”。图/Wikipedia
照片中，月岩的上方还有一串数字，15415,00。每一块月岩都会有一个特定的编号，15代表阿波罗15号，415代表这是第415号样品。阿波罗11、12、14、15四次任务带回来的月岩较少，所以它们都是任务号+三位数的组合，16、17两次带回来的太多，所以都是6/7+四位数。
▲ 从编号来看，这块月岩是阿波罗16号带回来的第16号样本。图/Wikipedia
最后的00，说的是这块月岩被分割过0次。为了开展研究，很多月岩都被不断切割，次数甚至可达数百次之多。
在切割月岩时，每掉下一块碎屑，研究员就要停下来拍照记录一次，并为这片碎屑编号，这样就可以追溯出每一块碎石曾经的位置。从理论上讲，一块月岩即使被分割上百次，也可以根据照片把它像乐高一样完整地拼回去。
月岩，是全世界的财富
月岩的价值，不可估量。
如果按阿波罗计划的总耗资255亿美元来算，它带回来的月岩，每克的价值高达6.7万美元。
但月岩这个东西，有价无市。直到今天，全球也仅有三小块月岩发生过交易，它们来自前苏联，总重量不过200毫克的，却在2018年拍出了85.5万美元的高价，相当于每克427.5万美元。
▲ 拍卖的月岩，就是前苏联的这个月亮16号带回来的。图/Wikipedia
如此贵重的月岩，美苏两国还不赶紧攥得紧紧的，生怕别人看见？还好，他们并没有把事情做绝。
阿波罗11号上，携带着135个国家的迷你国旗，在这艘飞船成功返回后，美国人将每面去过太空的国旗汇同0.05克月岩一起做成一个礼物，送给了各个国家，不过，他们那次忘带了委内瑞拉的国旗，所以在阿波罗12号的时候又补带了一回。
阿波罗17号带回来的月岩70017号，在时任美国总统尼克松的要求下，再次被拆散，分给了135个国家，它们被包裹在一个个丙烯酸的球体里，看起来很大，但实际非常小。
▲ 阿波罗11号和17号的两次赠送月岩，美国50个州也都各有一份，这是北卡罗来纳州获得的阿波罗17号月岩，可以看出丙烯酸球体的放大效果。图/Wikipedia
1978年，美国总统卡特的安全事务顾问布热津斯基访问中国时，向中国赠送了一颗月岩，这枚黄豆大的小不点，就来自于70017号月岩。我们将这份礼物一分为二，一半由天体学专家欧阳自远，也就是今天的 “嫦娥之父”拿去研究，另一半就放在北京天文馆向公众展示。
▲ 美国赠送给中国的月尘，这是存于中国科学院地质与地球物理研究所的，用来做分析的那0.5g。图/NASA
如今，中国的“嫦娥”探月工程，也是全人类的福祉，中国科学院国家天文台在很早之前就开发了“探月工程数据发布与信息服务系统”这一网站，全世界的政府、科学家乃至普通人，都可以通过这个系统，查看嫦娥系列飞船们传回来的数据和影像。
▲ 中国探月的门户。图/探月工程数据发布与信息服务系统
这次嫦娥5号将要取回来的约2千克月岩，来自月球地质年龄较为年轻的吕姆克山，这是月岩中人类还未涉足过的领域，虽然我们至今还未公布赠送方案，但这些月岩中的一部分很有可能会成为国礼。
▲ 月球上的吕姆克山，这座山并不是前面那个明显的环形山，而是后方那片隆起。图/Wikipedia
毕竟，星辰大海，是全人类共同的征途。
参考资料：
《Where does NASA keep the Moon Rocks?》 Smarter Every Day 220
- END -
文丨张雨晨
封图 | Wikipedia