我国领先世界发现月球上的玻璃纤维,美媒:必须分享!

快乐天使 2023-05-10
3429 字丨阅读本文需 9 分钟

科学家们在嫦娥五号带回地球的月壤中发现了一种非常重要的发现 - 天然玻璃纤维。毫不客气地说这是人类太空史上一个巨大的发现,是目前世界首例,这种天然玻璃纤维,将给整个世界的材料科学带来巨大的变化。

一、嫦娥五号发现月球玻璃纤维

月球上面到底是怎么样的?样本中到底存在什么?我们国家的科研人员在对嫦娥五号探测器带回的月球样本进行系统的物质科学研究时,发现了多种类型、不同起源的月球玻璃物质。更重要的是,研究人员还在嫦娥五号带回的月壤中首次发现了天然玻璃纤维。相关研究成果发表《国家科学评论》。

这一个发现,的确是刷新了我们对月球的认知,因为月球没有大气层、没有磁场,是一个荒凉、贫瘠的世界,但是在这一个外星世界表面却存在大量由火山喷发、地质运动、陨石撞击等活动产生的丰富的玻璃物质。许多月球上的玻璃可以稳定地存在亿万年,这些玻璃的形态各异五花八门,例如存在球形、长条形、哑铃形甚至是水滴形的玻璃珠,并且形成原理各不相同。

月球上的玻璃纤维怎么来的?

在月球表面出现这么多玻璃珠、玻璃纤维,那这些玻璃珠、玻璃纤维到底是哪里来的?会不会是外星人的杰作?其实不是这样的。

通过对这个月球表面的样本进行研究,科学家们发现,这种玻璃的起源可能有多种形式,包括不同的固液、气的转变路径。

这个发现对于人类探索太空产生了极大的意义,也让我们更加深入地理解了宇宙的奥秘。

在月球表面,我们可以看到各种形态的玻璃物质。这些玻璃物质都是由月球表面频繁遭受的陨石及微陨石撞击导致的矿物融化和快速冷却所产生的。其中,旋转形状的玻璃珠、气孔构造的胶结质、流体形态的建设物等都是很常见的。这些玻璃物质的形态各不相同,但都是月球表面陨石撞击的产物。通过这些玻璃物质的研究,可以深入了解月球表面的陨石撞击及其对月球表面的影响。

在月球表面上,有许多形状不一的撞击痕迹。这些撞击痕迹造成了月球表面从数千米到纳米的多尺度撞击事件。

这些撞击事件会让表面的物质变得非常热,直至熔化变形。液态物质随即迅速冷却凝固,形成了一些特殊的玻璃物质。这些玻璃物质通过分析可以揭示撞击的能量,进而推断陨石的撞击强度。因此,这些撞击起源的玻璃物质记录了月球表面上丰富的历史信息,对于我们了解月球的形成和演化历程具有非常重要的意义。

我们可以看到一片光秃秃的玻璃表面,但如果我们使用高科技的工具来观测,就会发现玻璃表面上还存在着非常微小的、由非晶态玻璃构成的一层薄膜。这一层薄膜的结构和成分非常精确,是由许多纳米级的颗粒组成的。这些颗粒的存在不仅能够影响玻璃的性能,还能够为材料研究提供很多新的思路和方向。通过对这些非晶态层的测量和研究,我们不仅可以更好地理解玻璃材料的结构和性能,还可以为设计和制造新材料提供参考。太阳风粒子的注入给地球带来了不少变化。研究人员在K场景发现了一种新型的纳米非晶层,这些纳米非晶层既有晶态的性质,又有玻璃态的特性,十分神奇。

研究者们认为,这种非晶层是由太阳风粒子注入诱导的不照损伤作用造成的。尽管这些非晶层具有两种截然不同的起源,但它们的独特性质将有可能对材料科学和能源科学领域产生巨大的影响。

嫦娥五号带回“玻璃纤维”

嫦娥五号探月任务所带回的月壤样品中,研究人员发现了一些与阿波罗任务带回的月壤有所不同的物质,其中最引人注目的是玻璃。

这些玻璃物质的形成可能与行星体撞击有关,但它们的化学成分、结构和分布情况都与阿波罗任务带回的玻璃不同。这意味着玻璃物质在月球表面的生成和演化可能受到了不同的地质和环境过程的影响,这为深入探索月球的地质历史提供了新的线索和挑战。

科研团队正在进行高强度玻璃纤维的制造研究。这些玻璃纤维的制造过程类似于实验室中的热塑成型过程,通过撞击和粘稠液体的热塑成型制造出高强劲笔的玻璃纤维。

与此同时,研究团队也在研究制造非晶丝和低长镜比的玻璃珠的方法。相比之下,制造玻璃纤维的液体粘度更高,制造难度也更大。这项研究的成果将会有助于提高玻璃材料的质量和强度,为各个领域的应用提供更好的材料选择。

据统计发现,嫦娥五号月壤表面的纳米沉积非晶层远高于阿波罗月壤样品,而且几乎不含有难溶元素以及纳米金属铁颗粒,仅由C和O组成。这一发现为我们更深入地了解月球的构成提供了有力的科学依据。期待未来,我们的航天科技越来越先进,可以带我们走得更远更广阔的领域。这说明,关于气化月表物质的微陨石撞击强度和热蒸气量的问题,研究表明它们之间存在着一定的联系。由于微陨石撞击的强度较低,所以每次撞击所产生的热蒸气量就会相应减少。

而难溶元素的气化需要较高的温度,因此这些微陨石撞击所产生的温度是不足以气化这些难溶元素的。这样,我们就更好地理解了这一现象的本质所在,并为今后更深入的研究提供了一些指导思想。

这些特征共同揭示了嫦娥五号着陆区月球表面整体上更加温和的撞击环境。

研究发现解释了嫦娥五号月壤的高分化程度和低玻璃含量之间的矛盾,这一发现对研究着陆区月球表面的太空分化光谱特征和水含量等科学问题具有重要的指导意义。

这一个发现,对于我们人类来说意义重大。因为我们现在已经开始进入频繁探索月球的阶段,接下来我们会继续发射探测器去月球展开探索,载人登月计划也在不久的将来就会实施。除此之外,我们还将在月球建立科考站、月球基地。而在月球发现玻璃纤维,证明了月壤具有良好的玻璃形成能力和优异的加工成型特性,这意味着未来我们去月球的时候就可以在在月球表面就地取材利用月壤加工生产玻璃建材,而不是从地球运输这些建材物质,极大地降低了建立月球科研站、基地的成本。

二、中国的航天计划的“三步走”

要知道中国的航天计划分为“三步走”,第一步是发射无人和载人飞船,将航天员安全地送入近地轨道,进行对地观测和科学实验,并使航天员安全返回地面;第二步是继续突破载人航天的基本技术:多人多天飞行、航天员出舱在太空行走、完成飞船与空间舱的交会对接。

第三步,建立永久性的空间实验室,建成中国的空间工程系统,航天员和科学家可以来往于地球与空间站,进行规模比较大的空间科学试验。可以说经过航天科学家们的不断努力,中国的航天计划已经逐步朝着既定目标前进。

三、美国索要样本失败

对于中国首次发现全球唯一的月球土壤中的“天然玻璃纤维”,美国却认为中国隐瞒了登月的目的,因为在美国看来,我们前后花费上百亿美元都没有发现,中国怎么可能比我们还更早的发现呢?这使得美国媒体“恬不知耻”的说:中国必须分享出来!

美国作为世界上第一个成功载人登月的国家,先后将12名宇航员送上了月球表面,不仅在月球表面留下了足迹,还从月球带回多达380多公斤样本。但是在这样的情况下,美国却盯着我们嫦娥五号探测器的样本,美国又是站在道德的制造点上来“施压”中国分享这科研成果,毕竟如此神秘的材料,未来产生的各种效应和“黑科技”是让人难以想象的。可以说美国将“脸皮厚”发挥的淋漓尽致,要知道美国为了防止中国的航天技术进步,禁止NASA和一切科研机构与中国航天合作,甚至还通过《沃尔夫法案》来阻止中国航天。

这种无礼的要求提出,一时间也让很多人都在猜测,美国手上明明有月球样本,为什么还向我们索要呢?难道他们的样本是假的,阿波罗登月是假的吗?

其实,美国向我们索要样本,不能说明阿波罗载人登月是假的,因为阿波罗载人登月飞船和嫦娥五号探测器的着陆点不同,带回的样本自然也会存在一定的差异。而想要对月球有更全面的认识,就需要研究不同着陆点带回的样本。不过,虽然美国NASA局长公开喊话索要样本,但是我们在分享样本时,并没有给到他们。

在今年的“中国航天日”主场活动启动仪式上,有一个重磅的消息,那就是中国国家航天局公布了中国向俄罗斯、法国赠送了月球样品的消息。在今年4月,法国访华期间,我们向法国赠送了1.5克科学用月球样品。而在今年2月俄罗斯访华时,中国向俄罗斯赠送了1.5克科学用月球样品,在2023年3月,俄罗斯向我们回赠了1.5克科学用月球样品。已经公布的消息显示,现在我们已经向两个国家分享了嫦娥五号探测器带回的样本,但是没有美国的份。

美国一方面向我们索要样本,另一方面则在炒作所谓中美“太空竞赛”。美国国家航空航天局(NASA)局长比尔·尼尔森在接受采访时,表示中国可能比美国更早抵达月球南极,并阻止美方登陆。月球虽然很贫瘠、荒凉,但是在月球南极的陨石坑内存在大量的水冰物质,是现在世界各国探索的热点区域。因为我们如果在月球找到水源,那我们可以电解这些水来制备氧气、氢气,可用于制备效率较高的火箭燃料,极大地降低太空任务的成本。

比尔·尼尔森表示,南极是他们想要去的地方,也是我们中国想要去的地方,他担心我们中国如果率先抵达了月球南极,那我们可能会把月球南极当成了我们的领地,从而不让美国人靠近。

比尔·尼尔森不断抹黑我们,说我们要去“占领”月球,可能这本身就是他们的想法,他们可能想自己占领月球不让我们靠近。只是看到我们中国这些年在太空领域取得了突飞猛进的进步,特别是在月球探索方面取得了很大的进展,所以现在美国已经开始担心在这方面落后于我们中国。而比尔·尼尔森之所以提出这些论调,原因很简单,那就是告诉国会要加大对NASA的投资。

文章来源: 八倍望眼镜,璀璨科学,文史观察室

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