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44年前美国送给我国1克月壤，对于这1g月壤，中科院院士欧阳自远曾回忆道：当年把样品取回来后看到，这是一块装在有机玻璃里面的小石头，美国人在上面做了一个放大镜，用放大镜看像大拇指一样大，但实际只有黄豆一般大小。
然而这仅有的黄豆般大小的月壤还被分成了两份，每份0.5g，一份用于保存展览；一份用于科研。0.5g显得弥足珍贵，我国科学家硬是利用这0.5g的月壤做了多项研究，在一年多的时间内就发表了11篇相关论文。
▲0.5g阿波罗月岩用于展览
▲我国科学家利用0.5g月岩发表多篇论文[1]
2020年12月，我国嫦娥五号从月球取回1732g月壤，虽然比预期的2千克少了两百多克，但也足够科学家们研究分析了。
月壤的主要成分是什么？
研究月壤，第一件事肯定是研究其成分。查阅相关论文，可以了解到，当时美国赠予我国那0.5g月壤中的主要成分主要有氧化硅、氧化钛、氧化铝、氧化铁、氧化钙以及氧化钾、氧化钠。其矿物组成为单斜辉石、斜长石、橄榄石、方石英、钛铁矿、金属铁。
▲0.5g月壤检测出的主要成分及含量[1]
那么我们再看看我国自己取回的月壤，2021年，我国《Science》学术期刊上，我们可以看到，月壤的成分其实与地球岩土的成分很类似，主要是由硅酸盐、氧化铁、氧化铝和氧化钙等组成。从成分上可以看出，其主要成分与地球上的常见元素类似。
▲图源：参考资料[2]
虽说月壤中的元素类型都是地球中较为常见的，但其组成的化合态结构及同位素组成与地球相比还是有一定的差异，因为月球没有大气层的保护，在太阳风、宇宙射线的作用下会明显改变月壤的组成及性质。
▲图源：参考资料[3]
值得一提的是，月壤中还普遍存在着3He，这是核聚变反应中非常重要的原材料，能量转换效率极高，根据初步统计，月球表面层3m的月壤可包含100万吨3He，或许在未来在核聚变开发方便具有重要的价值。
利用月壤种菜很难，但并不是没有可能
月壤能不能拿来种菜？这个问题在嫦娥五号取回月壤时，就有很多网友发问。但由于月壤中几乎不含有机物质，想要种东西是很难的。
但在今年，来自美国佛罗里达大学的研究者发表了一篇论文，该论文研究了在月壤上种植拟南芥。研究者使用了三批不同的月壤，分别是美国阿波罗11号、12号和17号执行月球任务时带回来的，这三种月壤分别取自月球不同土层。
▲利用月壤种植拟南芥研究论文
▲第一列为地壤，后三列为不同批月壤[4]
结果在种植后的16天内，这些拟南芥都顺利地发芽了。不过与地球上的土壤种植的进行对比，月壤上种植的拟南芥发育较差。但关于月壤种植是否会影响植物的基因，研究人员表示还并不清楚，需要进行进一步研究。
也就是说，从目前的研究进展来看，利用月壤种植植物是没有问题的，但植物在发育方面还存在一些问题。
不过这项研究只是把月壤拿到地球上进行种植的，未来直接在月球上种植出植物才是终极目的。未来如果能够在月球上直接种植植物，那么对于人类长时间居住在月球，形成一个完整的生态圈具有重要的作用，而这些还有待在未来不断突破。
参考资料
[1]王道德 ,欧阳自远.阿波罗-17(70017—291)高钛月海玄武岩的化学组成及其成因的探讨[J].地球化学,1981(04):365-372.
[2]Che X , Nemchin A , Liu D , et al. Age and composition of young basalts on the Moon, measured from samples returned by Chang'e-5[J]. Science (New York, N.Y.), 374(6569):887-890.
[3]月壤样品研究进展[J].科学通报,2022,67(14):1579-1596.
[4]Plants grown in Apollo lunar regolith present stress-associated transcriptomes that inform prospects for lunar exploration[J]. Communications biology. 2022
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