中國(guó)的月壤采集歷史是探月工程"繞、落、回"三步走戰(zhàn)略的核心成果，也是人類(lèi)月球探索的重要里程碑。自2020年嫦娥五號(hào)首次實(shí)現(xiàn)地外天體采樣返回以來(lái)，中國(guó)已累計(jì)帶回3666.3克月壤，其中包括月球正面和背面的樣品，為全球科學(xué)界提供了全新的研究材料。

2020年11月24日，嫦娥五號(hào)探測(cè)器搭載長(zhǎng)征五號(hào)遙五火箭發(fā)射，經(jīng)過(guò)23天的地月往返，成功從月球正面風(fēng)暴洋北部呂姆克山附近采集1731克月壤。這是人類(lèi)時(shí)隔44年再次從月球采樣，也是中國(guó)首次實(shí)現(xiàn)無(wú)人地外天體采樣返回。任務(wù)中采用鉆取（2米深）和表取（50厘米深）結(jié)合的方式獲取不同深度月壤，解決了月壤粘性大、易揚(yáng)塵的難題。上升器在月面自主完成起飛，突破了地外天體起飛的導(dǎo)航控制、發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火等關(guān)鍵技術(shù)。軌道器與上升器在環(huán)月軌道完成首次無(wú)人交會(huì)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)樣品轉(zhuǎn)移。返回器以第二宇宙速度進(jìn)入地球大氣層，通過(guò)"打水漂"式再入確保安全著陸。

2024年5月3日，嫦娥六號(hào)探測(cè)器發(fā)射，6月2日在月球背面南極-艾特肯盆地著陸，采集1935.3克月壤，實(shí)現(xiàn)人類(lèi)首次月球背面采樣返回。任務(wù)中通過(guò)鵲橋二號(hào)中繼星實(shí)現(xiàn)地球與月背探測(cè)器的實(shí)時(shí)通信，解決信號(hào)遮擋問(wèn)題。針對(duì)月背復(fù)雜地形，采用視覺(jué)導(dǎo)航和機(jī)械臂自主避障技術(shù)確保采樣精度。探測(cè)器在月背經(jīng)歷14天月夜，依靠同位素溫差電池維持生存。

月壤研究帶來(lái)多項(xiàng)科學(xué)突破。嫦娥五號(hào)月壤研究顯示，玄武巖形成于20億年前，將月球巖漿活動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng)8億年，推翻傳統(tǒng)認(rèn)知。2024年進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)火山玻璃珠形成于1.2億年前，揭示月球存在持續(xù)至新生代的小規(guī)模火山噴發(fā)。嫦娥六號(hào)月壤中的低鈦玄武巖結(jié)合撞擊坑統(tǒng)計(jì)分析，修正了月球撞擊年代學(xué)曲線，證明撞擊通量在28.3億年前已趨于穩(wěn)定。

在水與資源研究方面，2024年7月首次發(fā)現(xiàn)水合礦物ULM-1，其分子式為(NH4,K,Cs,Rb)MgCl3·6H2O，水分子質(zhì)量占比達(dá)41%。這一發(fā)現(xiàn)表明月球高緯度地區(qū)可能存在穩(wěn)定水合鹽。月壤中富含的氦-3同位素儲(chǔ)量約100萬(wàn)噸，可滿(mǎn)足全球萬(wàn)年能源需求，中國(guó)正研究提取技術(shù)。

磁場(chǎng)研究方面，2024年12月在月壤中發(fā)現(xiàn)28億年前的磁場(chǎng)信號(hào)，顯示月球磁場(chǎng)強(qiáng)度在該時(shí)期出現(xiàn)反彈，修正了"月球磁場(chǎng)在31億年前持續(xù)衰減"的理論。

中國(guó)建立了完善的月壤管理體系。國(guó)家天文臺(tái)設(shè)立月球樣品實(shí)驗(yàn)室，采用充氮手套箱、樹(shù)脂包埋等技術(shù)確保月壤不受污染，配備高端設(shè)備支持多學(xué)科研究。2021年在湖南韶山建立備份存儲(chǔ)基地，實(shí)現(xiàn)異地災(zāi)備。

國(guó)際合作方面，2022年向俄羅斯贈(zèng)送1.5克月壤，2023年向法國(guó)贈(zèng)送1.5克，推動(dòng)聯(lián)合研究。2023年10月嫦娥五號(hào)月壤向國(guó)際開(kāi)放申請(qǐng)，首批向13個(gè)國(guó)家發(fā)放樣品。嫦娥六號(hào)月壤計(jì)劃半年后向國(guó)內(nèi)開(kāi)放，未來(lái)將逐步擴(kuò)大國(guó)際合作范圍。中國(guó)科學(xué)家在《科學(xué)》《自然》等期刊發(fā)表研究成果，并通過(guò)國(guó)際宇航大會(huì)展示嫦娥六號(hào)月壤。

未來(lái)計(jì)劃包括嫦娥七號(hào)（2026年）聚焦月球南極尋找水冰，嫦娥八號(hào)（2028年）開(kāi)展資源原位利用實(shí)驗(yàn)。載人登月工程計(jì)劃2030年前實(shí)現(xiàn)中國(guó)人登陸月球，建立短期科研基地。中國(guó)正與俄羅斯、歐洲航天局等合作推動(dòng)國(guó)際月球科研站建設(shè)。

通過(guò)兩次采樣任務(wù)，中國(guó)已成為全球月壤研究的重要力量。與國(guó)際對(duì)比顯示，美國(guó)阿波羅計(jì)劃6次采樣382千克，蘇聯(lián)月球號(hào)3次采樣330克，中國(guó)嫦娥任務(wù)兩次采樣3666.3克，在延長(zhǎng)月球地質(zhì)活動(dòng)時(shí)間線、發(fā)現(xiàn)水分子、修正撞擊通量模型等方面作出獨(dú)特貢獻(xiàn)。中國(guó)將繼續(xù)以開(kāi)放姿態(tài)與國(guó)際社會(huì)共享成果，為人類(lèi)和平探索利用月球作出更大貢獻(xiàn)。

來(lái)源: 桂粵科普