中国的嫦娥六号探测器已成功将月球背面的样本带回地球，标志着首次从这片鲜为人知的月球区域取回物质。这一历史性壮举不仅预示着中国作为冉冉升起的太空探索超级大国的雄心壮志，也标志着与美国及其盟友为在具有战略价值的月球南极建立前哨基地而展开的新一轮太空竞赛进入了下一阶段。
在嫦娥六号为期53天的任务即将结束之际，该探测器的返回舱于美国东部夏令时凌晨2:07分降落在中国内蒙古自治区连绵起伏的草原上的预选地点。舱内装载着大约两公斤的岩石和土壤，这些岩石和土壤是从嫦娥六号月球着陆点，即月球南极-艾特肯（SPA）盆地东北象限的表面和次表面采集的。据认为，SPA盆地是在四十多亿年前被一次巨大的撞击从月球地壳和下地幔中撞击出来的，这个直径2500公里的盆地是太阳系中最大和最古老的陨石坑之一。来自其深处的样本可能有助于解开众多月球谜团——其中最主要的是，为什么月球背面相对缺乏陨石坑和广阔的冰冻熔岩平原，而这些陨石坑和熔岩平原却散布在面向地球的正面。
嫦娥六号是中国第二次月球采样返回任务，也是继2019年嫦娥四号首次在月球背面着陆和2020年嫦娥五号取回月球正面样本之后，第二次在月球背面着陆。没有其他国家在月球背面着陆，更不用说在那里采集样本了。这使得嫦娥六号这批岩石和土壤成为全球科学家争相研究的热门商品。
打开宝箱
詹姆斯·海德（James Head）是渴望获得样本的研究人员之一，他是布朗大学的名誉研究教授，也是全球行星科学界的泰斗。海德在20世纪60年代通过勘察月球正面着陆点和培训美国国家航空航天局（NASA）阿波罗计划的登月宇航员而声名鹊起。今天，他很享受与中国蓬勃发展的行星科学界的合作。
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海德说，中国是行星际任务的相对新手，他指出，该国历史上更多地侧重于天体物理学方面的空间科学。但由于大量的持续投资，中国现在已成为行星科学领域的主要参与者，此前已成功地将轨道飞行器和漫游车送上火星，同时还在开展小行星交会任务以及月球探测。他说，中国正在不遗余力地利用其珍贵的月球样本。
“我去过位于北京的中国科学院国家天文台的接收实验室，他们将在那里对嫦娥六号月球样本进行初步分析。那是一流的；一切都是新的，”海德说。“中国科学院地球化学研究所的贵阳实验室也是如此。你实际上不得不爬过堆积如山的板条箱，里面装满了最先进的设备。”
海德说，SPA盆地“就像一个宝箱，里面装着来自月球不同区域的硬币，这些硬币由来自遥远背面撞击的碎片代表，这些碎片可能彼此非常不同。”尽管整个SPA盆地本身的年龄估计约为42.6亿年，但嫦娥六号选择的着陆点——位于较小的、约25亿年前的阿波罗陨石坑内——应该能够特别全面地了解月球历史。
“因此，我们正在寻找从SPA盆地其他区域抛入或作为[较年轻的]阿波罗陨石坑喷出物一部分挖掘出来的岩石的古老年龄，”海德说。“这有点像拼凑拼图游戏，你甚至可能没有所有的碎片，而且它们可能来自不同的拼图。”
海德说，撇开科学不谈，中国月球采样成功的更重要意义在于，该国正在为更雄心勃勃的项目做准备。“他们为这些月球采样返回任务所做的每一步，都在演练指挥和控制以及其他你需要在其他地方做类似事情的技术，例如开展火星采样返回工作。他们肯定在为未来做打算。”
奔向月球的竞赛
中国还宣布计划在2030年前将人类送上月球——这一时间表与美国不相上下，美国计划通过美国国家航空航天局（NASA）多次延期的阿耳忒弥斯计划，最早在2026年将宇航员送上月球表面。
美国和中国都将资源丰富的月球南极作为未来载人任务的目标，并且都在通过与其他国家建立伙伴关系，为其各自的项目争取更多支持。美国国家航空航天局（NASA）的阿耳忒弥斯协议倡议与美国国务院合作，迄今已争取到43个签署国，每个国家都认可一套不具法律约束力的共同原则，美国表示这些原则支持可持续的民用空间探索。中国与俄罗斯一道，正在筹划一个国际月球科研站（ILRS），并已宣布该站将“向所有感兴趣的国家和国际伙伴开放”。
虽然具体细节尚不清楚，但中国探月工程总设计师吴伟仁在今年4月出席一次全国空间会议时概述了ILRS的总体计划。
吴伟仁在会上表示，ILRS建设项目的第一阶段包括到2035年在月球南极区域建造一个“基本站”，以开始利用当地资源的试点实验。陨石坑阴暗坑底保存的水冰，例如，可以加工成饮用水——或火箭燃料。ILRS的第二阶段将扩大这个基本站，预计在2045年前完成。
吴伟仁表示，在嫦娥六号之后，一系列额外的先导性月球机器人任务将使基本ILRS受益。计划于2026年发射的嫦娥七号任务将调查月球南极附近的水冰和其他资源，而计划于2028年进行的嫦娥八号任务将进行旨在就地利用月球资源的测试。
样本-科学外交
美国国家航空航天局（NASA）局长比尔·尼尔森（Bill Nelson）多次指出，中国蓬勃发展的月球活动是新一轮激烈的太空竞赛的令人担忧的迹象，这类似于冷战期间美国和前苏联之间的疯狂竞争。他在4月30日众议院关于美国国家航空航天局（NASA）2025财年预算的听证会上也这样表示。
“他们说他们想在月球南极的一个实验地点投入国际力量。当然，我担心的是他们先到那里，然后说，‘这是我们的地盘；你们都别进来，’”尼尔森说。
尼尔森告诉美国立法者，月球南极非常重要，“因为我们认为那里有水。如果有水，那就意味着有火箭燃料——这也是我们前往月球南极的原因之一。”由于月球的重力较低——仅为地球的六分之一——在那里生产的火箭燃料可以更有效地用于为前往整个太阳系各个目的地的航行提供动力。
虽然总体而言，美中关系似乎不太可能很快解冻，但在中国的月球样本这一特殊案例中，有美国研究人员潜在研究机会的迹象令人鼓舞。根据2011年通过的一项法律，美国国家航空航天局（NASA）被禁止使用其资金与中国或中国拥有的公司进行直接双边合作，但该航天机构已寻求涉及其他国家研究人员的“多边”样本研究安排，而2011年的法律并未明确禁止这种安排。
就此事与《大众科学》联系时，美国国务院发言人表示，国务院正在与美国国家航空航天局（NASA）合作，以促成对中国月球样本的访问。
这位发言人表示，“这种合作是基于来自月球新区域的样本的科学价值，并强调了透明度和科学数据发布的重要性——这是《阿耳忒弥斯协议》的关键原则。”“我们知道，作为申请过程的一部分，中国国家航天局（CNSA）最近面试了国际贷款申请人，但尚未宣布入选名单。”
圣路易斯华盛顿大学麦克唐纳空间科学中心主任布拉德利·乔利夫（Bradley Jolliff）表示，中国样本返回和分析计划的这一进展是促进“科学外交”的一大进步。“我肯定会成为希望申请并获得一些嫦娥六号样本进行分析的人之一。”
通往宇宙的门户
然而，尽管取得了这些微小的外交成功，但美中之间在太空领域的暗流涌动似乎注定会达到沸点，其最终目标不亚于对月球及更远地区的统治。
华盛顿特区美国和平研究所中国问题高级顾问程迪安（Dean Cheng）表示：“鉴于中国在地球上的行为，我们有充分的理由担心他们是否会试图将其他人排除在他们着陆并建立存在的区域之外，例如很有可能存在水冰的极地地区。”程迪安说，另一个令人担忧的问题是，中国可能率先部署月球定位、导航和授时系统——这一发展可能会在建立月球活动标准方面带来重大优势，类似于美国全球定位系统（GPS）的卫星系统，该系统支撑着地球上现代生活的许多方面。
尽管美国和中国都已批准的联合国《外层空间条约》明确宣布，任何国家都不得声称拥有月球领土，并且所有国家都应自由进入月球的所有区域，但该条约也预设了月球基础设施的发展，并要求“适当顾及”其他国家的利益。
密西西比大学航空航天法中心执行主任兼非营利组织“为了所有月球人”（For All Moonkind）的联合创始人米歇尔·汉隆（Michelle Hanlon）说：“这种措辞本身就创造了‘先发优势’。”“谁先建立据点，谁就有权要求其他人‘适当顾及’他们的立场。”在这些情况下，“适当顾及”可能意味着对其他国家或私营公司的月球活动进行广泛限制，因为可能会干扰精密的科学观测或火箭扬起的月球尘埃的有害影响。包括美国在内的任何建造月球基础设施的国家都可能积极利用这一漏洞来声称拥有月球富水区域。
汉隆认为，这意味着这场新的奔月竞赛不仅仅是为了将人类送上月球，而是为了确保领土并获取月球水，为前往火星及更远的任务提供燃料。
汉隆说，月球是“通往宇宙其他地方的战略门户”——一个低重力试验场，用于利用当地材料建立和滋养地球外的人类存在。鉴于对有限月球资源的渴望，她说，真正的问题是法律——如果不是月球本身——是否允许两个或更多独立的和竞争的前哨站的存在。“这是我们尚不知道的事情，”汉隆总结道。