月球環(huán)境沒有空氣流通，沒有風(fēng)霜雪雨，其背面也無遮擋，猶如一臺巨大的望遠(yuǎn)鏡，記錄著超新星噴射物的成分和著陸時間。因此，通過測量月球不同深度超新星相關(guān)核素含量，可以追蹤近地超新星爆發(fā)歷史。

夏末秋初，200毫克的月球科研樣品來到了中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）的實驗室，令科研人員如獲至寶，興奮不已。

“這些樣品太珍貴了，或?qū)槲覀兊难芯繋砗芏嘈碌耐黄啤！敝袊刭|(zhì)大學(xué)（武漢）地球科學(xué)學(xué)院教授汪在聰如是說，月球科研樣品到達的當(dāng)天，他們便順利進行了第一次無損實驗，測試了月壤的某種物理特性。

月壤的成分是什么？研究月壤的意義和價值何在？“年輕”的月球科研樣品將為我國月球研究提供哪些重要信息？科研人員希望在隨即開展的后續(xù)研究中找到答案。

“年輕”的月壤科學(xué)價值重大

“阿波羅時代獲得的月球樣品絕大多數(shù)是距今30多億年前的古老樣品。而我國嫦娥五號此次取回的月球樣品，很可能非常‘年輕’（距今10億余年）。”汪在聰表示，這是人類第二次獲得直接的月球科研樣品，對刻畫月球深部過程和演化歷史具有重大的科學(xué)價值。

為保護好珍貴的月球科研樣品，汪在聰和同事剛領(lǐng)取到樣品，便立即對其進行塑封保存，同時在密封箱內(nèi)放置足夠的干燥劑，防止空氣中的水分對樣品造成影響。

汪在聰介紹，200毫克月球樣品將按正常程序，經(jīng)過無損、少損、有損的分析過程展開研究，以保證最大的科研產(chǎn)出。

“月壤包羅萬象，有極大的研究價值，所以必須在實驗室顯微鏡下進行詳細(xì)的觀察。”汪在聰說，此次申領(lǐng)的月壤樣品和美國阿波羅號帶回的月壤樣品不一樣，粒度非常細(xì)小，平均直徑約20至30微米，遠(yuǎn)比人類頭發(fā)絲細(xì)得多，僅憑肉眼根本看不見月壤顆粒。

汪在聰團隊主要從兩大方向開展研究：一是月球表面遭受過很多次隕石撞擊，也會受到太空風(fēng)暴影響，可以通過樣品研究月壤的形成和改造過程；同時，還可以通過成分和微區(qū)分析，探尋月球的巖漿過程和月幔演化歷史，這是全世界都關(guān)心的問題。

此次樣品中，50毫克月壤可用于有損研究。“我們想研究月壤的平均成分，就需要進行破壞性研究，取得最大化的科研價值。”他說，以前用遙感的方法和間接手段推測的月壤成分不太準(zhǔn)確，現(xiàn)在依據(jù)嫦娥五號帶回的樣品，可以和以往數(shù)據(jù)進行比對，弄清楚月壤的成分到底是什么。

“我們學(xué)校的很多老師都在做相關(guān)研究，有了自己的樣品，就有了更多更好的研究機會。”汪在聰說，該校組織科研隊伍，做好詳細(xì)研究方案，盡量做到樣品低損耗，盡可能地獲得更多的科研信息。

模擬月壤十載終見真容

在中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）實驗室內(nèi)，記者看到了像黑色沙土一般的月壤，只不過相比地球上的沙土，它們的顆粒更細(xì)。

對嫦娥五號鉆取子系統(tǒng)飛控專家組成員、中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）地球科學(xué)學(xué)院肖龍教授而言，月壤既熟悉又陌生。

“我們?yōu)殒隙鹣盗腥蝿?wù)研制模擬月壤近10年，總共為工程單位提供近100噸的模擬月壤。”肖龍說，知曉月壤性質(zhì)，是月面采樣能否成功的關(guān)鍵因素之一，所以需要研制出與月壤性質(zhì)相似的模擬月壤，用于采樣工程技術(shù)驗證。

肖龍介紹，他所在的團隊從2009年開始做模擬采樣。從預(yù)選著陸區(qū)地質(zhì)分析，到在地球上尋找類似的巖石類型，進行后續(xù)模擬研制，其間遇到了很多挑戰(zhàn)。“我們進行了上千次實驗，失敗了很多次，但最終在2017年完成了所有工作。”他說。

肖龍說，嫦娥五號采取兩種采樣方式，即機械臂表取和鉆具鉆取，互為備份。樣本預(yù)期總質(zhì)量約為2公斤，其中鉆取0.5公斤，表取1.5公斤，實際取樣質(zhì)量為1731克。

“對月壤的認(rèn)識和研究是月球科學(xué)探測，以及未來建立月球基地、利用月球資源等不可或缺的基礎(chǔ)。”肖龍直言。

值得自豪的是，嫦娥五號在月球正面最大的月海風(fēng)暴洋北部呂姆克山脈附近著陸，這是其他國家的探測器從來沒有到訪過的地方。

在肖龍看來，著陸點遠(yuǎn)離以往著陸采樣區(qū)，能夠回答以往沒有解決的科學(xué)問題，呂姆克山區(qū)域有月球上最“年輕”的火山巖，此處的月壤樣品研究意義重大。

從登月取壤，到分“土”研究，肖龍感慨，深空研究是綜合國力的見證，湖北科研工作者們期待從200毫克的樣品中，早日獲得創(chuàng)新性的科研成果，收獲更多驚喜。

汪在聰認(rèn)為，這是我國首次從月球表面鉆取樣品返回，是我國科技實力的體現(xiàn)，對我們的科研更是難得的機遇。

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長期以來，人類對月球的起源十分關(guān)注，存在分裂說、俘獲說、碰撞說等多個學(xué)說，國內(nèi)外科學(xué)家莫衷一是。

汪在聰說，科研人員可以通過月壤研究揭示月球隱含的科學(xué)秘密。

汪在聰認(rèn)為，對本次獲得的月壤樣品進行同位素含量分析，特別是長壽命放射性核素含量分析，可以獲得月球土壤同位素組分及其形成年代，推測月球的演化進程，為研究月球起源提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。

“我們有明確的科研目標(biāo)。”汪在聰說，依托該校地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室和行星科學(xué)研究所，研究團隊能夠做好此次科研任務(wù)。

此外，研究月壤還有其他行星科學(xué)研究價值。月球環(huán)境沒有空氣流通，沒有風(fēng)霜雪雨，其背面也無遮擋，猶如一臺巨大的望遠(yuǎn)鏡，記錄著超新星噴射物的成分和著陸時間。因此，通過測量月球不同深度超新星相關(guān)核素含量，可以追蹤近地超新星爆發(fā)歷史。

據(jù)介紹，中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）行星科學(xué)研究所成立十余年，致力于月球和行星科學(xué)研究的前沿科學(xué)問題。

汪在聰表示，深空探測是國家綜合實力的體現(xiàn)，也是行星科學(xué)研究的一個方面。行星科學(xué)研究內(nèi)容大有可為，在地球上的研究思路也可以延伸到其他行星，目前這類研究仍比較有限。

“現(xiàn)在，越來越多年輕人加入行星科學(xué)研究，我國也成立了一級學(xué)科推動其發(fā)展。”汪在聰說，未來將著力培養(yǎng)更多年輕人才一起探索行星科學(xué)，為我國后續(xù)月球與深空探測提供科技支撐。