阿波罗的任务最着名的是将人类足迹放在月球上，但他们对科学的最大贡献是宇航员带回家的岩石收集。把这382公斤的石头和风化石(厚厚的碎石和尘埃覆盖在月球表面和其他行星体上)称为宝库，这对他们来说并不公平。在地球上的实验室中研究这些样本有助于建立现代行星科学领域，并为我们提供了关于在所有行星体上运行的地质过程的重要见解。

我出生的时间太晚，无法见证阿波罗11号，但我作为行星科学家的生活和事业直接受到登陆月球的六个任务所带回的样本的影响。例如，我的一些研究涉及月球表面的爆炸性火山沉积物。我使用的数据来自阿波罗15号和17 号期间宇航员直接从地面挖出的样本。其他数据是由科学家建造并发送到月球的轨道航天器收集的，这是通过阿波罗任务获得的科学和技术知识的直接结果。

根据美国宇航局阿波罗样本策展人Ryan Zeigler的说法，过去50年来，美国宇航局已收到来自超过15个国家的500多名科学家的3,190份独特的月球样本请求。他说，几十年来，该机构已经发放了超过50,000个独特的月球样本，目前有145名科学家正在研究8000多个不同领域的样本，包括天文学，生物学，化学，工程学，材料科学，医学和地质学。最重要的是，月球岩石彻底改变了我们对三大主题的理解：月球表面的性质，月球的起源和太阳系的演化。

在我们将宇宙飞船和人类送上月球之前，我们对地球自然卫星的了解主要是推测性的，仅限于可以从地球上进行的观测。

这些研究表明月球表面非常古老，因为它已经饱和了撞击坑，这些撞击坑必须耗费数十亿年才能积累。当我们最终落在月球上时，我们肯定知道。在月球岩石抵达地球之后，地球化学家们分析了它们在同样值很大的时间尺度下衰变的同位素，发现月球样本比大多数陆地岩石都要老 - 在30亿到45亿年之间。

行星科学家随后建立了一个连接，几乎影响了月球和其他行星体的所有后续研究：他们比较了阿波罗11号着陆点的月球样本的第一个测量年龄与收集每个月球的地区的撞击坑数量。然后，他们利用这些信息开发了一个模型，用于确定撞击陨石坑在月球表面形成的速度。通过这个模型，Apollo样本点可以作为一种Rosetta石头，使科学家能够在不访问它们的情况下估计月球上任何位置的年龄(甚至是其他行星体)。

在大约45亿年前，最老的样本与月亮本身的年龄基本相同。由于板块构造不断循环地壳，地球上的大多数岩石都比40亿年轻得多 - 这个过程不会发生在月球上。因此，月球样本提供了太阳系早期古代岩石的重要一瞥。他们甚至可以告诉我们年轻的地球。今年3月，研究人员分析了阿波罗14号角砾岩(一种由其他岩石碎片焊接在一起的岩石类型)确定其中一块可能根本不是月球岩石。相反，它可能代表了第一颗陆地陨石 - 一颗在40亿年前从地球上射出然后降落在月球上的岩石。经过数十亿年的宇航员艾伦·谢泼德(Alan Shepard)捡起它并把它带回家。

在阿波罗之前，科学家们就月球和其他行星卫星的形成有几个相互竞争的想法。也许地球捕获了另一个过得太近的尸体。也许在它的早期，我们的星球旋转得如此之快，以至于一个斑点与主体分离。或者也许地球和月球可能同时形成了原始的“原行星盘”，它产生了我们太阳系中的所有行星。然而，在阿波罗任务之后，我们获得了完全不同的画面。

今天，月球起源的青睐理论被称为巨型撞击假说。根据阿波罗计划期间收集的证据，这个想法是大约45亿年前，一个大小与火星大小相同的物体(称为Theia)撞击地球，使自身碎裂并将部分地壳和地幔喷射到太空中。最终，被抛出的陆地物质与Theia的残余物混合在一起，积聚成一颗冷却成卫星的卫星。

铁：月亮的铁很少。阿波罗任务部署的地球地球物理实验表明，与陆地行星相比，月球的核心体积占其陆地行星的一小部分 - 仅占其总半径的25%。月亮的小核心所暗示的相对缺乏铁的证据表明，当巨大的撞击发生时，地球已经形成了一个富含铁的中心，留下了很少的铁来形成月球。

干燥：月球样本被证明非常干燥，几乎完全耗尽挥发性元素或易于蒸发的低沸点分子，如水，二氧化碳，氮和氢。为了解释这种消耗，科学家们认为巨大撞击所产生的大量能量和热量可能会驱使原始月球碎片产生挥发物。

岩浆海洋：月球样本中最具影响力的假设之一就是月球上有一片岩浆海洋。阿波罗11号样本显示，月球高地(明亮的高位地区，而不是低洼地区的黑暗月球玛利亚)含有高浓度的矿物斜长石。含有这种矿物的岩石的质地表明，它是由一大块熔化的岩石形成的，它被冷却，轻的斜长石晶体漂浮在顶部。由于以前的机器人任务在其他地方发现了类似的岩石，月球高地很普遍，岩浆层必须覆盖月球表面的大部分或全部。1970年，在第一批阿波罗样品归还后六个月，两个独立的小组提出了这个早期岩浆海洋的想法。来自地球化学和地球物理学的几个额外证据支持岩浆海洋模型，该模型至今仍在开发中。

使巨型撞击模型复杂化的一个证据是在Apollo样本中，与“常规”原子具有不同质量的元素的各种同位素原子的浓度。使用一种称为激光氟化的工艺，在2001年和2012年，研究人员发现氧气和钛同位素的成分在月球和地球之间几乎相同。如果月球是由Theia和Earth材料的混合物形成的，为什么它具有类似地球的同位素组成?这一证据激发了新思想，例如行星科学家Simon J. Lock和Sarah T. Stewart在“ Origin Story ”中描述的“synestia”模型。

对月球样本的研究也向我们介绍了其他行星体。也许最重要的结果是太阳系演变的尼斯模型(因为它是在法国尼斯创建的，因此命名)。根据这个模型，外太阳系的巨行星最初形成在一起。几亿年后，它们的轨道变得不稳定，导致土星，天王星和海王星迅速迁移到现今的轨道，这些轨道离太阳更远。巨行星的运动将物质从外太阳系 - 柯伊伯带 - 向内拉，在那里它与行星和卫星相撞，并在整个太阳系中引起一般混乱。

这个模型可能听起来很牵强，但它优雅地解释了一些关于我们宇宙邻域的看似无关的观察。例如，通过约会阿波罗样本和分析撞击坑，科学家得出结论，在行星形成后大约7亿年后，对月球的撞击有一个灾难性的峰值，被称为“晚期重型轰击”。最初没有简单的解释为什么此时撞击次数会突然增加的原因。然而，在尼斯模型中预测的混乱冲击期在所讨论的确切时代提供了冲击器的来源。

除了告诉我们太阳系的演变外，月球样本还让科学家们研究了行星表面的化学演化。“空间风化”是描述没有大气层的物体的物理和化学侵蚀的过程。对从表面舀取的阿波罗土壤的研究表明，它们含有凝集物，焊接玻璃和由微小灰尘颗粒撞击产生的矿物碎片。这些凝集物随着时间的推移积累，可以构成成熟的风化层样品的60%至70%。称为纳米铁的微小元素铁球也是由空间风化产生的，并积聚在某些土壤颗粒的外缘上，导致表面随着时间的推移变暗。我们现在知道太阳辐射，

这是一个令人兴奋的月球科学时期：今年将发布的样本缓存自从大约50年前在月球上收集以来一直未开放。当岩石被收集时，美国宇航局故意留下一部分密封，等待技术超越阿波罗时代的能力。3月，阿波罗新一代样品分析(ANGSA)计划选择了9个研究小组，从Apollo 15,16和17中接收未开封的真空密封样品。研究“新”月球样本的机会可能会导致关于天然卫星形成和演化的更多基础发现。

尽管我们从Apollo样品和表面实验中学到了很多东西，但我们无疑会从新的缓存中学习，我们迫切需要更多的样品。例如，我们没有来自月球远端，极地或深部内部的可识别样本。我特别想要的两个样品是来自南极 - 艾特肯盆地的物质，在月球远处，以及来自极地火山口的冰。南极 - 艾特肯盆地是月球上最大的公认影响盆地 - 也是太阳系中最大的影响盆地之一 - 其内部可能包含来自月球下地壳甚至其地幔的物质。研究南极​​ - 艾特肯盆地也将有助于我们了解极大盆地如何塑造行星体的表面和内部。

这些愿望清单标本可以来自人类探索或机器人任务：行星科学家之间没有达成共识，即两者都是最好的。正确地说，许多专家认为，机器人任务比人类任务更便宜，更安全，可以持续更长时间。另一方面，人类比机器人更有可能挑选出更多种类的不寻常标本，Apollo样本套件(岩石，舀取和筛分的土壤，巨石片，钻芯)，样本量和样本的多样性证明了这一点。地质(构成，岩石类型，年龄)。

阿波罗任务代表了一项独特的成就，从根本上改变了我们对太阳系的看法。在我们庆祝人类巨大飞跃50周年之际，自1972年12月14日阿波罗17号任务期间哈里森“杰克”施密特和已故的基因塞尔南离开月球表面以来，没有人踏上另一个行星体。作为一名深受这些使命启发的科学家，我正积极致力于创造我们这一代人的阿波罗时刻：看到人类(有色人种和各种性别的人)落在月球表面，由于聪明才智，坚持不懈和探索未知。