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

  • 中国呼吁推动小堆创新 加强全球核能合作

  • 全球人工智能伦理论坛探讨伦理原则落地实施

独家策划

推荐阅读
据了解,该隧道盾构段长约2.9公里,采用双洞双层结构设计。如此“大块头”的装备,推进系统配置了液压浮动支撑装置,同时还配备了高精度导向系统与管片选型系统,共同保障盾构机轻巧拐弯。
2026-09-16 10:38
当前,一场以可再生能源替代化石能源、以电动汽车替代燃油车为核心的能源革命正席卷全球。车网互动的本质,是将电动汽车从单纯的“负荷”转化为兼具“负荷”与“电源”双重属性的移动储能单元。
2026-09-16 10:38
从持续性看,这些劣质、虚假或错误的信息,不只占据当下受众的注意力,还会变成AI训练的语料,形成自我循环。使清朗网络空间成为可感可及的常态,还要立足于人机协同,同步提升全社会的信息素养和核查效率。
2026-09-16 10:37
近日,南方科技大学地球与空间科学系副教授范斯腾与合作者在火星大气环流及物质输运研究方面取得重要进展。火星上的物质输运通常主要沿着平均环流进行,这与地球根本不同,后者的大气输运主要受涡流主导。
2026-09-16 10:39
艺术家描绘了星团潮汐尾上的脉冲星和接力观测的三组望远镜。此后,随着星团内部动力学演化和银河系潮汐作用持续改变成员轨道,一部分中子星会逐渐进入潮汐尾,最终脱离星团。近一个世纪后,星团潮汐尾上的这颗脉冲星,使巴德开启的两条科学线索在一个具体天体上交汇。
2026-09-16 10:39
今年入夏以来,西北太平洋与南海海域的台风仿佛开启了“流水线”模式,接连生成、登陆,引发社会广泛关注。
2026-09-15 09:35
气候变化可能进一步改变全球极端降雨、洪水和季风过程,短期水文事件对陆地塑料向河流和海洋输送的影响也可能随之变化。厘清这种“脉冲式”污染输送机制,有助于提高全球海洋塑料污染预测的准确性,并为更具针对性的塑料污染治理提供科学依据。
2026-09-15 09:27
错坚河冰崩发生点和下游传输侵蚀通道。研究指出,气候变暖背景下,喜马拉雅山地区的冰冻圈灾害正呈现频次增加与链式放大的复合态势。研究指出,此次冰崩与气候变暖影响下冰裂隙扩张、从冰面向冰内和冰床排水加剧直接相关。
2026-09-15 09:26
记者从国家药监局了解到,我国第三个脑机接口医疗器械标准于14日被批准发布。据悉,为了支持我国脑机接口医疗器械重大创新、满足产业发展急需,国家药监局采用快速程序立项和批准。
2026-09-15 09:23
工科学习与研究强调实践牵引、逻辑思维和科学方法,解决问题更是落脚点——学生可以借助AI,但不能被AI替代。工科学习,不仅是吸收知识的过程,更是应用理论、方法和工具提升学生解决工程实践问题的能力的过程。
2026-09-15 09:25
拍卖会是全国优质种公牛资源展示的舞台。与华西牛同台竞争的,不乏安格斯、西门塔尔等国内外优质牛,可近4届“标王”无一例外都花落华西牛。
2026-09-14 09:26
甲烷的“存在感”远不及二氧化碳,但增温效应不容小觑。有研究认为湖泊贡献了全球自然甲烷排放的75%,也有测算认为占比不足两成。但实际排放多少、国际模型是否适用于我国,长期缺乏本土实测验证。
2026-09-14 09:25
位于今青海省海西州格尔木市南部的布尔汗布达山山体,是当代地质学界、地理学界公认的东昆仑主干,也是青藏公路、青藏铁路的关键地标——昆仑山口所在地。
2026-09-14 09:14
近日,记者从吉林大学获悉,该校生物考古实验室在全球首次完成已灭绝古生物奥氏马的完整形态复原。
2026-09-14 09:15
2026年国家网络安全宣传周期间,光明网联合科普中国推出AI科技伦理系列科普视频,引导公众理性认知技术逻辑,秉持算法向善理念,共建网络安全生态。
2026-09-14 09:15
实现人的自由全面发展,是人工智能伦理治理的逻辑起点与价值原点。
2026-09-11 08:42
2019年,一场生态修复让一个古人类遗址——云南蝙蝠洞遗址浮出水面。之后,多支科研团队开展跨学科综合研究,让丹尼索瓦人在中国西南腹地缺失的关键地理拼图得以补充。
2026-09-11 08:51
在位于内蒙古自治区呼和浩特市和林格尔新区的人才创新谷,工作人员操作和林格尔数据中心集群多云算力资源监测与调度平台,实时监测、动态调度算力资源。
2026-09-11 09:10
人类全基因组约30亿个碱基对中,仅1%—2%编码蛋白质,其余包含不编码的“垃圾DNA”及控制基因表达时间、位置和强度的调控序列。
2026-09-11 09:07
8月也是非极地海域有记录以来最温暖的一个月。海表温度峰值达21.1℃,是有观测以来最高的海表温度。
2026-09-11 08:51
加载更多