自從人類第一次登上月球之后，月球土壤就成為了科學(xué)家們和科研機(jī)構(gòu)之間的“搶手貨”，大量的月球土壤在不同的國家和研究機(jī)構(gòu)之間流通，比如俄羅斯與美國就曾經(jīng)交換過他們從月球上帶回來的土壤樣本。
機(jī)械分解出的土壤
雖然在地球上，人類稱呼其為“月球土壤”，但是嚴(yán)格意義上來說，月球土壤和地球土壤是有區(qū)別的，并不是同一種東西。月球土壤也是在月球表面發(fā)現(xiàn)的，但它是月球風(fēng)化層的一部分，其特性與地球的陸地土壤有很大不同。
月球土壤的物理特性表明它是玄武巖和斜長巖機(jī)械分解的結(jié)果，所謂的機(jī)械分解就是說它受到了外力沖擊，也就是說月球土壤是在數(shù)十億年來太陽和星際帶電原子粒子的持續(xù)撞擊和轟擊下形成的。除此之外，它還會遭受風(fēng)化侵蝕，隨著時間的推移，土壤顆粒被研磨得越來越細(xì)。
這種情況從根本上就與地球陸地土壤的形成模式形成了鮮明對比，后者有著分子氧、濕度、大氣風(fēng)以及一系列強(qiáng)有力的生物過程介入。不過在地球上，有一個地方擁有和月球土壤非常相似的土壤，這個地方在西班牙。
一組西班牙科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)匾粋�采石場的玄武巖與月球風(fēng)化層樣本有著驚人的相似之處，與最初于1971年由阿波羅14號的宇航員帶回地球的月球土壤很相似�？茖W(xué)家用采石場的玄武巖制作了月球風(fēng)化層模擬物，可用于進(jìn)行航天器的硬件測試和實(shí)驗(yàn)。
月球土壤與地球土壤
月球土壤是由各種類型的顆粒組成的，其中不僅包括巖石碎片、單礦物碎片和各種玻璃，還包括火山顆粒。宇宙中的微隕石撞擊會在月球表面形成凝結(jié)物，還會導(dǎo)致小規(guī)模的熔化，以至于物質(zhì)與一些微小元素融合在一起。
月球土壤和地球土壤在化學(xué)成分上有幾個顯著差異。首先是月球非常干燥，因此月球表面不存在那些以水作為其結(jié)構(gòu)一部分的礦物質(zhì)，例如粘土、云母和角閃石。其次，地球地殼會被氧化，但是月球不會。
最后，月球上的鐵元素存在狀態(tài)與地球上的鐵元素存在狀態(tài)也有很大的不同。地球土壤和月球土壤之間的差異使得在月球上很難種植地球上的作物，月球殖民和其他長時間太空任務(wù)需要付出昂貴的成本才能完成，比如進(jìn)口地球土壤和對月球土壤進(jìn)行化學(xué)處理。
阿波羅號帶回地球的月球土壤樣本中，已經(jīng)有三個樣本被用于成功種植植物。科學(xué)家指出，植物可以在月球土壤中生長，但是它們不如在地球土壤中生長的植物強(qiáng)壯，甚至不如在由火山灰制成的月球模擬物中生長的強(qiáng)壯。
月球土壤為何極具研究價值？
1969年至1972年間，阿波羅航天計劃多次登陸月球，并將大約380公斤的月球土壤和巖石帶回了地球，這些樣本一直被妥善保存著。它非常珍貴，只能用于重要的科學(xué)研究，研究領(lǐng)域包括但不限于航空航天、材料學(xué)、生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)和植物學(xué)等等。
世界各地的研究團(tuán)隊(duì)希望能夠通過這些月球土壤樣本了解月球風(fēng)化層的物理特性、化學(xué)特性和礦物特性，而了解這些特性不僅是為了搞清楚航天器和宇航服等硬件該如何應(yīng)對月球環(huán)境，也是為了證明最終是否有可能在月球種植食物，或建造未來月球基地的建筑材料該如何選擇。
眾所周知，月球是一個多沙、多塵的環(huán)境，對于任何在月球表面運(yùn)行或工作的機(jī)械設(shè)備，它都會遇到與地球非常不同的風(fēng)化層。在地球上，風(fēng)和水傾向于圍繞土壤顆粒發(fā)生作用，但是在月球上這個情況卻正相反。因此，在地球上行得通的東西在月球上不一定行得通。
科學(xué)家還致力于尋找月球上大規(guī)模種植作物的可能，這是太空探索乃至于太空移民的關(guān)鍵鑰匙之一。從月球上收集回來的土壤樣本可以幫助研究這個問題，甚至科學(xué)家認(rèn)為，研究月球風(fēng)化層可以幫助更多地了解火星風(fēng)化層。
面對大量的研究需要，真正的月球土壤樣本是不夠用的，于是開始有人制造月球土壤的仿制品。比如歐洲航天局就計劃生產(chǎn)900噸月球風(fēng)化層模擬物，其中大部分將用于幫助訓(xùn)練宇航員和月球車在月球表面行走。
然而，因?yàn)榈厍蚬逃械奶匦�，模擬物不可能與月球土壤完美相同，即使是模擬物，與月球土壤相比也有著更高的鈉含量。盡管如此，月球土壤無論是真土還是仿制品，都“一土難求”，仿制品價格從每公斤45美元到150美元不等。
