【新聞脈搏】為甚麼各國要爭先從星球採集樣本?太空泥土給地球帶來哪些好處?

今年12月5日,日本宇宙科學研究所(Japan Aerospace Exploration Agency,簡稱JAXA)的小行星探測器「隼鳥2號」(Hayabusa 2)完成了近6年的太空之旅,從3億公里外的小行星「龍宮」(Ryugu)返回地球,並在澳洲南部的伍默拉(Woomeera)沙漠降落。「隼鳥2號」的密封太空囊,裝有從小行星「龍宮」採集碎石樣本。

再早前的12月2日,中國的「嫦娥五號」探測器已在月球表面成功著陸,隨後將開始為期兩天的月球樣本採集工作,目標是採集兩公斤的樣本返回地球。

除此之外,美國太空總署的歐塞瑞斯(Osiris-Rex)號飛船正在距離地球1億英里的小行星貝努(Bennu)進行探測,撿了至少60克物質,並在行星表面採集了土壤樣本。該探測器於2016年發射,2018年12月抵達小行星,並預計在2023年將採集得來的樣本帶回地球。

研究人員檢視裝有小行星「龍宮」泥土樣本的太空囊

與此同時,美國太空總署也在7月30日發射了火星探測車「毅力號」(Perseverance),預計將採集火星的土壤來尋找生命的痕跡。今年12月初美國太空總署宣布與4間分別來自日本、比利時、美國加州和科羅拉多的公司簽訂合約,採集月球的岩石和砂土樣本,收購價由1美元至15,000美元不等。

各國競相從小行星等採集樣本帶回地球,競爭日趨激烈。例如上面提到的「隼鳥2號」號於2014年12月升空,分別在去年2月和7月兩次登陸「龍宮」。首次登陸時,探測器向「龍宮」發射撞擊裝置,在該行星炸出坑洞,5個月後成功採集碎片樣本,估計重約0.1克。雖然「隼鳥2號」只從「龍宮」採集小量樣本,但對了解太空起源意義重大。

日本宇宙科學研究所的團隊認為,小行星上的岩石保留著太陽系46億年前誕生時的痕跡,可說是一枚「時空膠囊」,這些砂石很可能自太陽系誕生初期即保持同樣面貌,因此研究它們有助解答小太陽系如何形成、地球上的生命如何誕生等謎團。

據悉,「龍宮」直徑900公尺濶,是屬於「C型」小行星,碳含量豐富,被稱為「太陽系的化石」。日本宇宙科學研究所副所長藤本正樹說,地球誕生之時是乾燥的,並沒有水,因此必然有些事件發生,才使地球有水並變得宜居,其中一種可能是「龍宮」這樣的小行星撞擊到地球,其中包含的有機物和水分,成為地球生命的契機。

過往要獲取太空的物質,只能等落到隕石降落,現在則可利用太空船直接從太空採回樣本。除了探索宇宙的起源之外,各國還把目光投向了太空資源的開發。

科學家一般認為,月球的土壤有很高的實用價值,例如月球藏有地球所缺乏的稀有金屬。美國太空總署署長占姆‧布萊登斯坦(Jim Bridenstine)說:「月球上有數以噸計的鉑類金屬,屬稀土金屬,在地球上極具價值。」他又說,月球上的金屬資源,可作為日後太空基地的建材,供人居住或作其他太空任務之用。

此外,月球土壤所含的稀土金屬具有戰略重要性,因為它們是生產電子儀器、電動汽車和軍事設備的主要組成的部分。

月球有氦氣和氧氣等物質,可以轉化成火箭燃料,讓它變成一個太空的「加油站」。華盛頓戰略略及國際研究中心(Center for Strategic and International Studies) 航天安全計劃 (Director of Space Security Project) 總監托德·夏里遜(Todd Harrison)說:「也許最重要的物質是水冰(water ice),因為人們可以將水轉化成火箭燃料,作為返回地球或前往太空其他星體的燃料,亦可以在月球表面的生命。」

此外,另一項具發展潛力的月球資源是氦-3 (Helium-3),因為地球上的氦-3儲量稀少,無法大量用作核融合燃料(nuclear fusion fuel)。一般相信,月球表面的風化層(表皮土)富含著大量的氦-3。這種資源對地球十分寶貴。

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