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今年夏天，旧金山湾区的科学家们将揭开一批保存了近半个世纪的罕见月球岩石的面纱，并将其用于美国宇航局(NASA)的实验。NASA希望这些实验能解开月球表面的谜团，为地球的天然卫星未来的居住铺平登录必赢亚洲道路。
本月，九支研究团队被选中，其中两支来自山景城的NASA艾姆斯研究中心，另一支来自加州大学伯克利分校。他们将对一组特殊的岩石进行高科技研究，这些岩石是宇航员在1972年的最后一次阿波罗任务中挖掘出来的，并被放置在密封的容器中。
这些岩石从未暴露在地球大气层中，它们将接受各种测试，帮助科学家识别月球表面的元素，并确定月球表面的精确位置，这些元素可能对人类未来的任务有用。月球的最终目标是定位并开采水、开采材料，并将月球作为前往其他行星探险的起点。
“对我来说，这是巨大的，”埃姆斯的地质学家和研究科学家亚历山大·塞克(Alexander Sehlke)说，他领导着一个研究小组。“我们正在了解我们最近的邻居是由什么组成的，以及它如何帮助我们从地球扩展到月球，甚至更远的太阳系。月球是一个完美的实验室，因为它离我们很近。”
被选中的团队聚集在休斯敦的约翰逊航天中心，那里储存着样品，在今年夏天开始实验之前制定计划，并开始协调活动和后勤。每个团队都将分享NASA授予的800万美元研究经费。
月球岩石研究之所以成为可能，是因为NASA在近半个世纪前就有先见之明，将核心样本放入真空密封的罐子或氦气容器中，或者将它们冷冻在零下30摄氏度(零下22华氏度)的温度下储存，从而制造出本质上是月球时间胶囊的东西。
这些样本将从宇航员哈里森·施密特和吉恩·塞尔南在1972年阿波罗17号任务中收集的1.8磅物质中分离出来，阿波罗17号是最后一次载人任务，目的是让地球的夜空更加美丽。
“在70年代早期，技术水平还不是现在的样子，”Sehlke说。“现在我们能够进行更复杂的分析。我们的想法是通过保护这些样本不与空气、氧气、氮或其他不在月球上的物质相互作用，来保存这些样本，供后代研究。”
NASA艾姆斯的两个团队将利用这些岩石计算月球表面的热历史，并确定太阳风和辐射对月球基本元素的影响。
实验必然会受到限制。Sehlke的团队将收到15个冷冻包，总共只含有1.5克岩石，不到一茶匙。因此，从每一口食物中提取尽可能多的数据非常重要，他说。
Sehlke的计划是将这些颗粒加热到400到500摄氏度(752到932华氏度)，并测量热释光，即岩石发出的光强度。这项技术将帮助研究人员计算出岩石在月球表面暴露的最高温度，因为它是从熔融的炖菜中产生的。
另一个山景城小组由大学空间研究协会的理查德·沃罗斯和艾姆斯大学的大卫·布莱克领导，他们将使用一个储存在真空密封“驱动管”中的分层核心样本来确定太阳风(由携带来自太阳的氢的带电粒子组成)如何影响月球上的铁和其他金属。
加州大学伯克利分校的研究小组由该校空间科学实验室的副研究化学家Kees Welten领导，他们将使用两勺材料来研究宇宙射线以及陨石和微陨石的影响如何影响月球表面的地质。
“人类总是在寻找太阳系中更远的新事物，”韦尔滕说。“我们希望在未来的某个时候去火星，而登上月球是实现这一目标的一步。”
这些研究很重要，因为美国宇航局希望在2028年之前将人类送回月球。该机构认为这是载人飞往火星的第一步。
NASA的雄心今年得到了国会的支持，国会在2019财年为NASA编列了215亿美元的预算，比去年增加了3.5%。这笔意外之财远远超出了特朗普总统的要求，被认为是十年来NASA最好的预算。
最近，由于一系列引人注目的发现，月球变得格外重要。
它始于1998年月球探勘者号发现月球两极，特别是陨石坑盆地异常高浓度的氢，其中许多陨石坑可能已经有几十亿年没有见过阳光了。2009年，美国国家航空航天局(NASA)故意将一枚废火箭撞向一个名为卡比乌斯(Cabeus)的陨石坑，目的是扬起足够多的尘埃，以确定月球土壤中是否有水。
“我们发现氢是以水的形式存在的。艾姆斯研究中心的月球科学家金伯利·恩尼科·史密斯说:“我们还在那里发现了氩、汞、金——一大堆物质。”他指出，氢可以用作燃料，金属可以用来建造东西。
她说:“它重新燃起了人们对月球上这些可能是资源的特殊地方的兴趣。”
2013年和2014年，月球大气和尘埃环境探测器(LADEE)对月球稀薄大气的结构和组成进行了研究，印度的一个月球任务发现了大量的羟基(氧与氢结合)，这是有机化学的一个组成部分。没有羟基，人类所依赖的某些物质，如糖和醇，就不会存在。
“最重要的是，这不是你祖父的月亮，”史密斯说。“它不再像我们曾经相信的那样干燥了。它实际上是动态的，分子到处跳跃，我们还没有在表面上探索到令人难以置信的大量领域。”
艾姆斯研究中心(Ames Research)是美国国家航空航天局(NASA) 10个野外研究中心之一，在月球探测领域处于领先地位，在过去5次机器人登月任务中负责了3次。那里的研究人员最近开发了一种智能自主仪器，可以监测二氧化碳和其他环境因素，这是一种机器人看管人，将于下个月由私人资助向国际空间站发射。
该中心还在开发一种充满酵母的设备，这将使他们能够研究宇宙射线对人体的影响，并找出阻挡潜在破坏性深空辐射的最佳材料。
本月，美国国家航空航天局(NASA)推出了名为“门户”(Gateway)的空间站或指挥舱计划，该计划将围绕月球运行，使重复的月球任务更加方便。
Peter Fimrite是《旧金山纪事报》的特约撰稿人。电子邮件:pfimrite@sfchronicle.comTwitter:@pfimrite
