
如何用科學的姿勢來賞月?2022年中秋佳節,一群科學家和“尋找未來科學家”活動的學生代表,齊聚由世界頂尖科學家協會上海中心、上海市青少年科學研究院和上海市科技藝術教育中心主辦的“科學沙龍”,感受了一次不一樣的中秋賞月。
【一睹月球隕石的“容顏”】
9月9日,國家航天局、國家原子能機構聯合發布了嫦娥五號最新科學成果:中國科學家首次在月球上發現新礦物,并命名為“嫦娥石”。該礦物是人類在月球上發現的第六種新礦物,我國成為世界上第三個在月球發現新礦物的國家。
上海市天文學會副秘書長、上海天文館展教中心網絡科普部部長施韡,現場展示了一張同樣來自嫦娥五號捎回的月壤的圖片。月壤是研究月球形成演化最重要的實體。為保證月球樣品的“原汁原味”,從離開月球開始,它就受到嚴格的保護。2021年,這9毫克的珍貴月壤樣品,被封裝在水晶球中,從此入駐上海天文館“征程”展區。

上海天文館月球樣品
有一種天文假說認為,月球形成之后的4.1-38億年間,正是太陽系的混亂時期,無數石塊在行星間亂竄,當它們撞擊月球時,巨大的能量會將月殼物質拋向太空,一部分月球巖石在地球引力作用下飛向地球,其中極少數變成了月球隕石。
上海市天文學會理事、隕石收藏家張勃,現場帶來了三塊月球隕石。“這顆形似愛心的隕石,特別契合這句話:月亮代表我的心,是我在撒哈拉牧民手里發現的。”

“心形”月球隕石
一塊夾雜著綠色玻璃的月球隕石,也是很不常見的。有一個假說認為,大約46億年前,一顆大小與火星差不多的星體與地球相撞,產生了大量熔巖碎片和塵埃,后來形成了月球。在張勃看來,這顆月球隕石可能是那次撞擊的一個佐證。“這是我在慕尼黑開會的時候,從一個俄羅斯收藏家手中換回來的。”

夾雜著綠色玻璃的月球隕石
第三顆月球隕石看似不起眼,但其鈣長石含量和碎裂結構與阿波羅16號月巖樣品相似,可能是從那個區域被撞出來的。

這一月球隕石的鈣長石含量和碎裂結構與阿波羅16號月巖樣品相似
【如何在月球背面軟著陸】
“可以說,我一直跟月亮打交道。”中國科學院上海技術物理研究所研究員何志平在演講中說。他和團隊成員研制的光譜與成像探測儀已成功應用于我國“嫦娥工程”。目前,他正在主持嫦娥七號和天問二號光譜探測有效載荷的研制工作。
目前為止,人類探測月球活動已經有130多次,其中成功到達月球表面、開展月球巡視活動和采樣返回達22次,分別由美國、蘇聯以及中國完成。
在月球背面軟著陸是一道世界性難題。上海技術物理研究所研制的“月背軟著陸激光導航避障敏感器”,是國際上首次投入月背軟著陸任務的高精度實時導航與三維避障載荷。“嫦娥四號以測距敏感器為導航儀,在距離月球100米懸停時,再由三維成像敏感器探測地形,尋找最合適的落月點。”何志平介紹。
“嫦娥五號的月球礦物光譜分析儀,光譜范圍拓展到了3.2微米,具備了探測水化合物的能力。”何志平說,由于長期沒有人類活動,嫦娥五號落月區的月面是原生態的,對采樣前后的光譜和圖像信息進行比較,有利于月球演化的科學研究。
【科學的真諦:保持好奇心】
“我們探索月球究竟是為了什么,有用當然是很重要的,但人類的成長很多時候是好奇心所驅使。我覺得科學最好的事情,就是讓人類知道未知。”華東師范大學教授、全球青年化學家元素周期表硫元素代言人姜雪峰說。
“在很多年前,登上月球這種事情是難以想象的,但人類做到了。如今有了人工智能,人們可能又會‘胡思亂想’一些看上去不太可能的事情,但這個‘胡思亂想’正是一些科學研究的源頭。”復旦大學芯片與系統前沿技術研究院教授王建祿說,他相信,未來到月球旅游,也是有可能實現的。
上??萍即髮W物理科學與技術學院助理教授曹克誠說,他的一位導師一生都在研究電子顯微成像,現在快90歲了,仍然在辦公室做研究。“我問他研究什么?他說和電子打了一輩子交道,現在就好奇電子為什么有質量、質量的來源是什么。”曹克誠感慨地說,這正是探索的真正含義,在于我們本身的好奇心。
說到發現的好奇心,上海交通大學轉化醫學院長聘教授董佳家特別有感觸,講了一個核酸檢測用到的PCR技術的故事。這一技術由凱利·穆利斯發現,其中用到的酶必須能在高溫下工作,而另一位微生物學家湯姆斯·布洛克的發現,啟發了穆利斯。布洛克在美國黃石公園度假,碰巧遇到護林員在講解“熱泉美麗的顏色是因為藍細菌”,他立刻被激發了好奇心,想知道微生物怎么能在這么高的溫度下生存。后來發現,這些微生物的生長速度快得驚人,一個種群可以在2小時內翻倍。穆利斯從這一工作中收到啟迪,獲得了PCR技術所需的關鍵聚合酶,從而開啟了分子生物學的新時代。

