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

  • 黄河2026年主汛期前调水调沙启动

  • 在中国最高城守望“天路”

独家策划

推荐阅读
瑞典哥德堡大学和查尔姆斯理工大学研究团队在人工智能(AI)应用方面取得新成果,教会一款名为SmartTrap的AI系统使用光学镊子,从而让光镊实现了全自动运行。光镊是一种利用高度聚焦的激光束来操控微小物体的技术,其操作对象包括单个DNA分子、活细胞以及其他直径远小于发丝的微观粒子。
2026-06-23 09:40
“十五五”规划纲要提出,建立健全数据产权、流通利用、收益分配、安全治理等数据要素基础制度。
2026-06-23 09:38
上午9时,随着小浪底水利枢纽3个闸门徐徐升起,巨大水流喷涌而出,在空中形成层叠奔涌的排浪,轰鸣着冲向水面——2026年度黄河调水调沙正式启动。
2026-06-23 09:35
2026年,发布《高端科学仪器创新发展行动计划》,推进“AI+”赋能仪器创新,鼓励建设全自动“黑灯”实验室等前沿科研新范式……灵心巧手(北京)科技有限公司联合创始人左家平举起一款灵巧手向记者介绍:“我们最轻的灵巧手只有370克,但它能提起50公斤重物。
2026-06-23 09:34
中国散裂中子源科学中心与港澳8所高校合作共建大湾区首台同步辐射光源,所有谱仪面向港澳全面开放,港澳用户完成实验课题超过100项,产出系列重要成果。据了解,2025年,“深圳-香港-广州”创新集群首次跃居全球创新指数第一,“澳门-珠海”集群连续两年入围全球百强,国际科技创新中心地位进一步凸显。
2026-06-23 09:30
准确来说,“原位纳米晶限域”是一种让晶体在生长过程中“长得好又长不大”的精细调控技术。科学家在材料结晶前,预先混入一种可聚合配体,它在晶体刚冒头时原位形成一张分子级的“网”,网眼便是晶体生长的唯一空间。
2026-06-23 09:29
这就是“管中窥豹”的困境,也是当前AI辅助荧光成像面临的核心难题。团队的解决思路颇具巧思:提出了一种全新的通用型荧光成像复原网络LargePNet。
2026-06-22 09:45
6月20日,中技船舶首批9艘新能源船舶集中试航仪式在广西南宁港举行。9艘船舶包含无人驾驶智慧船、商用作业船、民用休闲船,适配执法巡逻、景区观光等各类场景,助力内河航运绿色转型。新华社发
2026-06-22 09:44
法国“科技万岁”科技创新展6月20日在巴黎闭幕。法国“科技万岁”科技创新展创立于2016年,是科技创新和初创企业的重要展示平台。图为一名男子在“科技万岁”科技创新展上体验VR设备。新华社发
2026-06-22 09:44
英国《新科学家》周刊网站在近日的报道中指出,科学家正奋力探索多条有望恢复听力的道路,新一代治疗技术正在集中爆发。对于重度或极重度听力损失者,人工耳蜗植入也能极大改善他们的生活质量。
2026-06-22 09:44
在全球产业链、供应链面临复杂性和不确定性的背景下,第四届中国国际供应链促进博览会(以下简称“链博会”)如期而至。本届链博会首次设立人工智能专区以及升级的“数智科技链”,让联合国贸易和发展会议资深经济学家梁国勇高度期待。
2026-06-22 09:44
历时8年、由全球多个机构38位科学家共同完成的一项国际研究发现,线粒体并非通过简单扩散为细胞核提供能量,而是铺设“专线”供能,即通过一种此前未知的直接物理连接将能量分子定向输送至细胞核。
2026-06-18 10:33
近日,2026年上海国际养老、辅具及康复医疗博览会落幕。本次展会直观印证,人工智能既是夯实基础养老保障的务实抓手,更是释放银发经济增长潜力的核心引擎。
2026-06-18 10:32
奇索姆不会中文,叶子不会英文,但这并没有妨碍两人在短短几分钟内就交上了朋友,她们的“秘密武器”正是人工智能(AI)。
2026-06-18 10:29
高精度感知技术如何打破实验室的“围墙”,深度融入我们的日常生活?答案,就藏在量子科技与芯片工程的交汇点——让量子“住”进芯片。
2026-06-18 10:28
如各大顶尖研究型高校一样,数学学科的全球竞争力需要长期稳定的支持,时间会证明数学研究和人才培养的后劲十足。
2026-06-18 10:24
与依赖相对固定会话管理结构的传统5G核心网络不同,新技术引入AI驱动的预测与控制能力,可根据不同业务需求实时优化会话管理、数据传输路径和服务质量,实现网络资源的动态调度。未来,团队还计划开发支持低轨卫星通信的核心网与传输网融合技术,构建融合业务、计算和网络的新一代6G核心架构。
2026-06-17 09:32
荷兰阿姆斯特丹大学医疗中心研究人员宣布,他们开展的全球首例针对遗传性疾病的体内CRISPR疗法三期临床试验取得成功。这把“剪刀”,为许多遗传性疾病患者剪开了新天地,预示着遗传病治疗或将从“延缓病情”迈向“治愈疾病”的新时代。
2026-06-17 09:28
交通运输是维系国民经济运行的重要基础,在碳排放总量中,交通运输领域占比高、减排难度大。针对水路运输降碳难题,我国正聚焦核心技术攻坚、示范船舶落地、配套体系完善,多措并举突破行业绿色转型壁垒。
2026-06-17 09:23
未来产业培育周期长、市场风险大,单一政策工具难以奏效,必须构建覆盖全生命周期、多元主体协同发力的政策矩阵。未来产业发展涉及面广、风险点多、迭代速度快,必须突破条块分割,构建集中统一、协同高效、安全可控的现代化治理体系。
2026-06-17 09:18
加载更多