做了10年“仿月壤” 现在他们要看看正品如何“造”出来 _光明网

点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:做了10年“仿月壤” 现在他们要看看正品如何“造”出来
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

做了10年“仿月壤” 现在他们要看看正品如何“造”出来

来源:科技日报2021-08-24 09:54

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  月球环境没有空气流通,没有风霜雪雨,其背面也无遮挡,犹如一台巨大的望远镜,记录着超新星喷射物的成分和着陆时间。因此,通过测量月球不同深度超新星相关核素含量,可以追踪近地超新星爆发历史。

  夏末秋初,200毫克的月球科研样品来到了中国地质大学(武汉)的实验室,令科研人员如获至宝,兴奋不已。

  “这些样品太珍贵了,或将为我们的研究带来很多新的突破。”中国地质大学(武汉)地球科学学院教授汪在聪如是说,月球科研样品到达的当天,他们便顺利进行了第一次无损实验,测试了月壤的某种物理特性。

  月壤的成分是什么?研究月壤的意义和价值何在?“年轻”的月球科研样品将为我国月球研究提供哪些重要信息?科研人员希望在随即开展的后续研究中找到答案。

  “年轻”的月壤科学价值重大

  “阿波罗时代获得的月球样品绝大多数是距今30多亿年前的古老样品。而我国嫦娥五号此次取回的月球样品,很可能非常‘年轻’(距今10亿余年)。”汪在聪表示,这是人类第二次获得直接的月球科研样品,对刻画月球深部过程和演化历史具有重大的科学价值。

  为保护好珍贵的月球科研样品,汪在聪和同事刚领取到样品,便立即对其进行塑封保存,同时在密封箱内放置足够的干燥剂,防止空气中的水分对样品造成影响。

  汪在聪介绍,200毫克月球样品将按正常程序,经过无损、少损、有损的分析过程展开研究,以保证最大的科研产出。

  “月壤包罗万象,有极大的研究价值,所以必须在实验室显微镜下进行详细的观察。”汪在聪说,此次申领的月壤样品和美国阿波罗号带回的月壤样品不一样,粒度非常细小,平均直径约20至30微米,远比人类头发丝细得多,仅凭肉眼根本看不见月壤颗粒。

  汪在聪团队主要从两大方向开展研究:一是月球表面遭受过很多次陨石撞击,也会受到太空风暴影响,可以通过样品研究月壤的形成和改造过程;同时,还可以通过成分和微区分析,探寻月球的岩浆过程和月幔演化历史,这是全世界都关心的问题。

  此次样品中,50毫克月壤可用于有损研究。“我们想研究月壤的平均成分,就需要进行破坏性研究,取得最大化的科研价值。”他说,以前用遥感的方法和间接手段推测的月壤成分不太准确,现在依据嫦娥五号带回的样品,可以和以往数据进行比对,弄清楚月壤的成分到底是什么。

  “我们学校的很多老师都在做相关研究,有了自己的样品,就有了更多更好的研究机会。”汪在聪说,该校组织科研队伍,做好详细研究方案,尽量做到样品低损耗,尽可能地获得更多的科研信息。

  模拟月壤十载终见真容

  在中国地质大学(武汉)实验室内,记者看到了像黑色沙土一般的月壤,只不过相比地球上的沙土,它们的颗粒更细。

  对嫦娥五号钻取子系统飞控专家组成员、中国地质大学(武汉)地球科学学院肖龙教授而言,月壤既熟悉又陌生。

  “我们为嫦娥系列任务研制模拟月壤近10年,总共为工程单位提供近100吨的模拟月壤。”肖龙说,知晓月壤性质,是月面采样能否成功的关键因素之一,所以需要研制出与月壤性质相似的模拟月壤,用于采样工程技术验证。

  肖龙介绍,他所在的团队从2009年开始做模拟采样。从预选着陆区地质分析,到在地球上寻找类似的岩石类型,进行后续模拟研制,其间遇到了很多挑战。“我们进行了上千次实验,失败了很多次,但最终在2017年完成了所有工作。”他说。

  肖龙说,嫦娥五号采取两种采样方式,即机械臂表取和钻具钻取,互为备份。样本预期总质量约为2公斤,其中钻取0.5公斤,表取1.5公斤,实际取样质量为1731克。

  “对月壤的认识和研究是月球科学探测,以及未来建立月球基地、利用月球资源等不可或缺的基础。”肖龙直言。

  值得自豪的是,嫦娥五号在月球正面最大的月海风暴洋北部吕姆克山脉附近着陆,这是其他国家的探测器从来没有到访过的地方。

  在肖龙看来,着陆点远离以往着陆采样区,能够回答以往没有解决的科学问题,吕姆克山区域有月球上最“年轻”的火山岩,此处的月壤样品研究意义重大。

  从登月取壤,到分“土”研究,肖龙感慨,深空研究是综合国力的见证,湖北科研工作者们期待从200毫克的样品中,早日获得创新性的科研成果,收获更多惊喜。

  汪在聪认为,这是我国首次从月球表面钻取样品返回,是我国科技实力的体现,对我们的科研更是难得的机遇。

  或将揭示月球起源之谜

  长期以来,人类对月球的起源十分关注,存在分裂说、俘获说、碰撞说等多个学说,国内外科学家莫衷一是。

  汪在聪说,科研人员可以通过月壤研究揭示月球隐含的科学秘密。

  汪在聪认为,对本次获得的月壤样品进行同位素含量分析,特别是长寿命放射性核素含量分析,可以获得月球土壤同位素组分及其形成年代,推测月球的演化进程,为研究月球起源提供关键数据支撑。

  “我们有明确的科研目标。”汪在聪说,依托该校地质过程与矿产资源国家重点实验室和行星科学研究所,研究团队能够做好此次科研任务。

  此外,研究月壤还有其他行星科学研究价值。月球环境没有空气流通,没有风霜雪雨,其背面也无遮挡,犹如一台巨大的望远镜,记录着超新星喷射物的成分和着陆时间。因此,通过测量月球不同深度超新星相关核素含量,可以追踪近地超新星爆发历史。

  据介绍,中国地质大学(武汉)行星科学研究所成立十余年,致力于月球和行星科学研究的前沿科学问题。

  汪在聪表示,深空探测是国家综合实力的体现,也是行星科学研究的一个方面。行星科学研究内容大有可为,在地球上的研究思路也可以延伸到其他行星,目前这类研究仍比较有限。

  “现在,越来越多年轻人加入行星科学研究,我国也成立了一级学科推动其发展。”汪在聪说,未来将着力培养更多年轻人才一起探索行星科学,为我国后续月球与深空探测提供科技支撑。(吴纯新)

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 第二届中国-非洲经贸博览会开幕

  • 福建108名次密接者解除集中观察

独家策划

推荐阅读
今年冬天新冠肺炎疫情可能会反弹。“所以,专家做出上述判断是对的,今年秋冬还是要严防死守,疫情多点散发、局部暴发不能完全避免,需要提高警惕。
2021-09-27 10:13
基于尼日利亚缺乏专业种子公司的现状,以及种子是粮食增产重要因素的考量,项目还对当地种质资源启动了收集利用,帮助当地有效改善种质资源,提升种业技术水平。
2021-09-27 10:11
为表彰奖励推动青海省科技创新发展做出突出贡献的科技人员和科研团队,26日,2020年度青海省科学技术奖励大会在青海省西宁市召开。
2021-09-27 10:11
围绕“双碳”目标,工业化、数字化、绿色化正在成为建筑行业发展新趋势。还将以最优条件、最好环境、最佳生态、最快效率,建设大学生实习实践就业基地,吸引更多人才到江阴高新区创新创业。
2021-09-27 10:10
作为疾病焦虑障碍患者的亲友,当患者又开始反复抱怨他们的“症状”时,比较好的选择是忽视他们的抱怨和担忧,撤销曾给予的特殊关照。
2021-09-27 09:54
中医专家提醒,立秋之后,气温开始降低,雨量减少,空气湿度相对降低,且昼夜之间温差增大,是呼吸道疾病高发的季节。
2021-09-27 09:52
当前,全球疫情仍处于反弹当中,境外疫情输入并造成传播的风险仍然较高。自9月10日以来的新一轮疫情中,新增本土确诊病例一半以上为中小学、幼儿园师生和工厂员工,场所聚集性感染明显。
2021-09-27 09:52
俄罗斯莫斯科大学科研人员提出一种解决非固定数学题的新方法,并展示了有效使用这种方法的可能性,成功拓宽了无需超算而用常规操作台或笔记本电脑即可快速解开的题目类别。
2021-09-27 09:50
世界各地的表层和亚表层海水温度都在上升,海洋变暖和陆冰融化导致海平面继续以惊人的速度上升:地中海每年上升2.5毫米,全球每年上升3.1毫米。
2021-09-27 09:49
在由英国伦敦癌症研究所和皇家马斯登国民保健制度信托基金会领导的一期试验中,科学家们在25名低度浆液性卵巢癌患者中测试了名为VS-6766和德法替尼的药物。
2021-09-27 09:48
扎克伯格向美国媒体宣布,他认为“元宇宙”是下一代互联网,脸书拟在5年内转变为一家“元宇宙”公司。“元宇宙”指在网络空间中创建物理环境的数字“分身”。
2021-09-27 09:48
美国加州大学圣地亚哥分校的纳米工程师们与韩国电池制造商LG能源解决方案公司的研究人员合作,使用固态电解质和全硅阳极,创造了一种新型的硅全固态电池。
2021-09-27 09:46
天文学家在银河系内发现了一个巨大的球形空腔。领导这项研究的CfA理论与计算研究所博士后研究员史缪尔·比亚利说:“数百颗恒星正在这个巨大气泡的表面形成或已经存在。”
2021-09-27 09:45
真正做到“看准、看清、看全”油气层,就要准确计算储层孔隙度、饱和度、渗透率,这三大参数,正是测井任务的主要目标。
2021-09-27 09:43
在全球工业信息安全威胁不断升级的背景下,如何加强工业信息安全防护、创新工业信息安全应急国际合作模式、携手共建网络空间命运共同体,已经成为世界各国共同面对的重要命题。汪礼俊:下一步,我们将重点围绕以下三方面进一步加强工业信息安全应急国际合作。
2021-09-27 09:36
9月26日,14项2021年世界互联网领先科技成果在2021年“世界互联网领先科技成果发布活动”上发布。
2021-09-27 09:27
种业是战略性、基础性核心产业,种子事关农业农村现代化及人民美好生活
2021-09-26 17:47
在全球工业信息安全威胁不断升级的背景下,如何加强工业信息安全防护、创新工业信息安全应急国际合作模式、携手共建网络空间命运共同体,已经成为世界各国共同面对的重要命题。
2021-09-26 17:22
他进一步解释,尾羽是鸟类飞行系统中的重要一环,扇状尾羽的出现从空气动力学角度来说有利于飞行,这是典型的自然选择的结果。
2021-09-26 16:00
中科院华南植物园生态中心(鼎湖山站)博士常中兵在研究员闫俊华和王应平指导下,在遥感估算中国森林碳储量研究方面取得重要进展。
2021-09-26 15:59
加载更多