近日，北京大学焦维新教授带着最新出版的《向月球南极进军》一书，登上四川卫视科普实验节目《你问我答》，为小朋友们讲解登陆月球、探测火星的奇妙故事。


图片版权：四川卫视



据了解，我国将于2026年前后发射嫦娥七号，2028年前后天问三号开展火星取样返回，2030年前实现载人登月，2035年前建成国际月球科研站基本型。一项项航天工程，映照中国航天砥砺前行的脚步，不断拓展我们对星辰大海的期待。

本期节目，便是主要围绕载人登陆月球、探测火星展开的。


月球表面有多少陨石坑？


陨石坑是月球上最著名的地质过程产物。当一个固态的天体，如小行星或彗星，以高速度(平均速度每秒17千米)与表面碰撞时，陨石坑就形成了。据估计，月球大约有132万个直径超过1千米的陨石坑。



由于缺乏大气和最近的地质作用，这些陨石坑都保存得很好。虽然只有少数多环盆地被确定年代，但它们对于确定相对年代是有用的。由于陨石坑的累积速度几乎是恒定的，计算每单位面积上的陨石坑数量可以用来估计地表的年龄。阿波罗任务期间收集到的撞击熔融岩石的辐射年龄在38亿到41亿年之间。





 中国探月的前世今生

我们自古以来就对月亮充满了神奇的想象。在《向月球南极进军》中，我们用一个长页，为大家展现了中国探月的前世今生。


为什么要火星取样返回？

到目前为止，人类已经成功发射了多辆火星车，火星车能对火星进行就位探测，有了这种探测方式，为什么还要兴师动众地搞取样返回呢？火星车确实有很多功能，但限于能携带仪器的种类和大小，火星车的探测能力还有很大局限性，不能满足人类探测火星的需要。特别是在判断火星样品中是否存在生命等关键问题时，火星车就捉襟见肘了，只有把样品带回地球，在地球实验室中用高级精密仪器分析，才能获得准确的结果。

概括来说，取样返回的必要性和意义有以下六个方面。

（1）一些深层次分析化验任务需要做复杂的样品准备工作，而这些工作在火星表面无法完成，只有在地球的实验室才能进行。

（2）有些高精尖仪器无法送到火星。某些仪器因为太大，其运行需要太多的能量，并且需要太多的维护，或者需要复杂的操作程序，因而不适合安装在火星着陆器上，计算机断层扫描（CT）就是其中一个例子。

（3）在地球对返回样品进行分析的探测仪器是多种多样的。到目前为止，就位探测任务仅限于5～10种科学仪器。然而在地球上，我们可以使用50～100种仪器分析返回的样品，这可以极大增强初步发现的能力。

（4）从技术角度看，火星取样返回为载人探测火星打下坚实基础。

（5）如果将一些样品储存起来，可以在分析技术取得突破后再进行研究，以在未来取得新的成果。

（6）有利于促进国际合作。火星取样返回不是单一的任务，而是一系列的任务，有非常高的技术要求。开展国际合作，火星取样返回任务会完成得更好。一旦这些样品返回地球，它们将成为一场大型国际科学分析活动的焦点。