东西问丨港大月壤研究领衔人钱煜奇：探索月球有何现实意义？

本文转自：中国新闻网

中新社香港9月28日电 题：港大月壤研究领衔人钱煜奇：探索月球有何现实意义？

——专访香港大学地球科学系博士后研究员钱煜奇

中新社记者 曾平

嫦娥五号月球采样返回器2020年12月带回1731克珍贵月壤，来自香港大学的年轻地质学家钱煜奇顺利通过国家航天局探月与航天工程中心审核，获得其中822.6毫克作研究，希望解开20亿年前月球火山喷发之谜。

目前为香港大学地球科学系博士后研究员的钱煜奇由此开创香港科研界先河，成为首个香港月壤研究团队的领衔人。钱煜奇近日接受中新社“东西问”专访，讲述他与月球的渊源以及他心中的月球研究终极愿景。

现将访谈实录摘要如下：

中新社记者：您最初对月球的兴趣来自哪里？

钱煜奇：我从小就对探索宇宙比较好奇。小学和初中时，我看了一些科幻电影，比如《星际穿越》，这些作品的背景一般都是外太空，感觉到了新世界一样，让我非常好奇。我初中看了霍金写的著名的《时间简史》，当中最感兴趣的就是关于宇宙的这部分。这些都是在我小时候就埋下了种子。

然后我在中国地质大学(地大)读书，本科专业是地质学。我逐渐接触到了月球探测方面的任务，2013年嫦娥三号发射就是我本科入学那年。地大很多老师研究嫦娥三号，让我觉得深空探测离我们并不远，地大学生可以利用专业知识做实际工作。我就觉得也可以像我小时候看的科幻电影里那样，尤其《绝世天劫》，讲一个钻工去小行星上打钻，然后拯救了地球。打钻就是我们地大学生会干的事，就感觉这种很科幻的事已经可以照进现实。

2013年12月2日凌晨1点30分，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，成功将“嫦娥三号”探测器发射升空。视觉中国供图

东方科学家尤其是中国科学家，从小都听说过嫦娥奔月的故事。我研究的很多区域，用望远镜就能看到，嫦娥五号着陆区就在面向月球的左上方，而月球的暗色区域，中国人把它形容为“兔子”，就是月球上的黑色玄武岩。所以在研究月球的时候，我一直觉得它是美丽星球。

中新社记者：研究月壤有何现实意义？

钱煜奇：首先是科学意义。月壤是在月球表面形成、由玄武岩或斜长岩的碎屑组成的混合物，还有一些因为撞击形成的玻璃等。通过研究月壤中的玄武岩，可以了解火山喷发的过程。而斜长岩可能是月球岩浆洋演化阶段形成，可以帮助了解月球早期的历史。这个早期历史与地球是非常相关的，因为月球岩浆洋形成或是因为一个跟火星一样大小的天体和当时的地球相撞，月球就是这次撞击飞溅出来的东西汇聚形成的，撞击把月球表面全部熔融，形成了熔岩的海洋。

“时代精神耀香江”之百年中国科学家主题展上，香港市民参观月壤。张炜 摄

然后是工程意义。随着人类逐渐登上月球，可能需要原位利用月球资源，把所有需要的东西都由地球往月球带，成本非常高。月球上造房子可以把月壤当作建材。有的研究团队把月壤烧结成砖，认为这个砖具有非常优秀的性质，可以保温、有一定抗压性。若以后要在月球上建基地，月壤做出来的砖有很重要的意义。

另外就是从月壤中提取有用资源，比如氦-3，这可能是未来可控核聚变的重要材料。月球上氦-3的含量比地球上多，多的量是数量级的。而且月球表面的钛含量有些地方比较高，可以提取钛铁矿进行还原，获得铁矿资源。当然现在这些研究都处于比较初步的阶段。

中新社记者：您和团队的研究目标是什么？

钱煜奇：我们主要关注科学价值，进行火山学研究，分析月球样品的起源、演化过程。我们申请的月壤主要是玄武岩颗粒，玄武岩是月球上火山喷发所形成，这些岩浆来自月球比较深部的月幔，可能是几十公里的深度，月幔熔融之后，岩浆上升，到月表喷发，过程非常复杂，有很多控制因素，要在里面找到关键控制因素，这是比较困难的。

香港首份科研用月球样本。侯宇 摄

月球是逐渐冷却的，30亿年前月球上火山喷发比较剧烈，我们没有比30亿年更年轻的样品，直到嫦娥五号带回来的样品，现在已经确定它的年龄是20亿年，我们就要解释为什么在这个时候有20亿年左右的喷发，为什么之前美国人和苏联人没有把这样的样品带回来。

我们可以通过月壤研究，去反映月球内部的性质。最终的目标是重建火山的喷发过程，更好地了解20亿年前月球火山喷发是怎样的状态。这个研究应是嫦娥五号去那边着陆的一个终极问题。我们的科学问题非常专注，我觉得应该有信心一年之内把它做出来。

中国科学家首次在月球上发现的新矿物被命名为“嫦娥石”。中核集团核地研院供图

中新社记者：您过去对月球有哪些研究？接下来的工作有哪些？

钱煜奇：我做月球科研有六七年的时间，一开始没样品，主要基于遥感数据。在肖龙教授的带领下，我分析了嫦娥五号着陆区，进行了地质填图，发现东部的地质单元很年轻。后来我们推荐嫦娥五号着陆到东部的这块区域，最后也是着陆在那，验证了我们的一些推论。此外，我们对着陆点也进行了分析，提出嫦娥五号月壤应是以原位玄武岩为主，可能也有少部分外来物质，所有这些研究都为申请嫦娥五号样品打下了很好基础。

钱煜奇博士在港大电子探针实验室内与副教授Joseph Michalski博士探讨月壤研究。侯宇 摄

我们首先要做的是挑取有意思的颗粒，拿到的月壤是粉末样品，由直径大概50微米左右的颗粒组成，希望能够挑选颗粒比较大的玄武岩颗粒出来，剩下的颗粒，因为样品损耗限制，可能不会去动它。然后是制靶，在显微镜下观察，需要把月壤颗粒埋在树脂靶中，然后抛光，才能研究。完成这两步，就可以通过电子探针、扫描电子显微镜等对样品进行研究。在未来，中国有特别多的任务，嫦娥六号也会采样返回，希望在港大建立起分析月球样品的方向，未来能持续地获得深空探测样品来研究。

中新社记者：东西方在太空研究方面各有何特点？全球科学家对于月球研究有哪些前沿合作方向？

钱煜奇：任务的组织方式有些不同。西方是“小而精”的方式，会比较专注具体科学问题。我们国家是有组织科研，服务国家重大战略。以中国科学院为代表的团队，有世界最好的仪器，有非常多的人力资源和经费支持，来把仪器调到最顶尖的状态，从而得出更好的数据。

作为中国科学家，我想说的是中国提供了非常多的国际合作机遇。比如嫦娥六号明年年中发射，要去月球背面采样，它会搭载4台国际上的载荷，包括欧洲空间局的月表负离子分析仪等。

2020年11月24日4时30分，中国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器。骆云飞 摄

我们国家计划在21世纪30年代建设国际月球科研站，正在积极争取各个国家参与。我相信在中国的领导下，会有非常多的国际合作，尤其是在月球探测和资源利用方面，也会带动广大的没有独立月球探测能力的第三世界国家，进行月球方面的工作。

月球南极是特别火的研究区域，因为这里有水冰资源，可电解产生氧气和氢气，这是航天器非常重要的燃料。月球南极日照时间很长，有利航天员工作。并且月球南极的艾肯盆地是月球上最大的撞击盆地，或能挖掘和采集比较深的物质，具有重要的科学意义。月球南极区域非常小，美国和中国在月球南极的着陆点可能只相差几十公里，若把数据共用起来，可以非常好地了解月球南极区域的整体特征。

中新社记者：您觉得月球研究的终极梦想是什么？

钱煜奇：我认为近10年甚至20年来，最大的研究成果，就是嫦娥五号在月球正面风暴洋北部的地区，采回至今人类采回来最年轻的月海玄武岩。此外，发展比较大的还有对月球上水的研究，多国科学家的工作都证明月球上应该是存在水的。更有意思的是，有科学家认为月球表面不仅有以羟基形式存在的水，甚至有水分子，这不很容易解释，因为月球表面非常冷且没有大气，若有水分子，应会马上挥发。

2022年9月10日，南京，一轮明亮的圆月高悬。泱波 摄

我觉得月球研究的终极梦想就是把人送上月球长时间居住，这个梦想其实离我们已经不远。刚才提到的国际月球科研站，还有美国的阿尔忒弥斯任务，可能在未来10年就能将人送到月球，会像中国或其他国家在地球南极的科考站一样，有人长期驻守。当然月球环境可能整体而言并不适合人类居住，研究月球可能只是作为探测深空的跳板，比如在月球上获得的这些技术能力，可以用到火星上。星体的重力，对火箭能飞多远有很大影响，地球表面的重力加速度约是月球表面的6倍左右，使用相同火箭在地球上飞是没有在月球上飞得远的，若我们要飞到外太阳系，在月球上发射火箭会比在地球上发射火箭燃料要省得多，我们也能飞到更远的地方去。(完)

受访者简介：

侯宇 摄

钱煜奇，2022年12月在中国地质大学获得行星地质学博士学位，及后加入港大担任博士后研究员。在博士研究生期间，参与多项嫦娥五号相关研究，在着陆区地质背景、模拟月壤研制、返回样品分析等方面做出了贡献，成为嫦娥五号样品分析的重要参考资料。研究成果多次在顶尖期刊上发表，并被引用超过400次，奠定了他在着陆区研究中的领先地位。