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

  • 浙江安吉:暑期乡村文旅热

  • 北京:机器人在公园“上岗”

独家策划

推荐阅读
这不只是一幅地质图,还是一套中国自主的图例标准。
2026-08-07 09:48
最近不少“中国神器”在全球刷屏。这些出圈的国货新品,早已摆脱低端代工、低价走量的旧标签,折射出中国制造的创新迭代与品质跃升。国货新品不断出圈、新产业蓬勃发展的背后,是中国制造的硬核实力。
2026-08-07 09:47
今年7月,国家药监局批准全球首个选择性食欲素2型受体激动剂上市,用于治疗16岁及以上青少年和成人1型发作性睡病。5月,恒瑞医药与百时美施贵宝达成新药授权合作,确定性付款9.5亿美元……今年以来,我国新药的好消息不断。
2026-08-07 09:47
在数据要素赋能方面,2025年国家数据局发布了100个公共数据“跑起来”示范场景,联合19个部门组织举办2025年“数据要素×”大赛并发布241个典型案例。
2026-08-07 09:46
近日,北京市14家市属公园陆续迎来多款机器人“新员工”,它们在公园“上岗”,承担清洁清扫、智慧巡检、问询导览、水面救援、绿化养护、生态监测等多项任务,将智慧服务融入公共生活。
2026-08-07 03:10
团队攻克了满足多功能、智能化的海缆敷设双通道布缆作业系统设计技术,使作业系统具备高度自动化和智能化水平。
2026-08-06 09:48
近日,云深处自主研发生产的四足机器人完成海关通关后出口瑞士,用于当地厂区安防、地下管网隐患排查等业务场景。“核电安全标准严苛,产品能够在瑞士核电站成功落地,充分印证国产机器人的稳定性和可靠性,我们已达成扩产合作意向。
2026-08-06 09:48
记者6日从中国科学院高能物理所获悉,我国科研人员领衔的北京谱仪Ⅲ实验国际合作组,历经15年实验研究,首次证明一类全新物质形态——胶球的存在。
2026-08-06 09:47
记者5日从中国科学院近代物理研究所获悉,该所科研团队与合作者依托强流重离子加速器装置(HIAF),成功产生并鉴别了稀有原子核铪-153。实验中,团队利用HIAF增强器提供的铋-209束流轰击石墨靶,通过弹核碎裂反应产生放射性核素。
2026-08-06 09:47
记者日前从陆军军医大学新桥医院血液病医学中心获悉,由该中心张曦教授和宋清晓研究员领衔的研究团队,首次揭示了皮肤慢性移植物抗宿主病(cGVHD)“久治难愈”的核心机制,找到了打破纤维化恶性循环的关键“开关”。
2026-08-06 02:30
最初,动画和实拍泾渭分明,然而随着手工转描、仿真合成、运动捕捉这类手段的引入,动画和实拍开始相互渗透。AI对动画与实拍的缝合,会将影像艺术彻底引向“泛动画”的时代。
2026-08-05 09:33
衣服透气不闷汗、个性化定制汽车交付快、人形机器人型号多,商品性能更好、生产效率更高、创新活力更足……近年来,这些生产生活中的变化,折射出纳米制造、柔性制造、共享制造等新趋势。
2026-08-05 09:26
在这样的微观世界里,科学家操控原子和分子,设计制造具有特殊性能的新材料、新器件,这就是纳米制造。目前,纳米制造已经实现在原子分子量级设计新材料,按需定制材料的储能、催化、防腐、导电等特性,突破传统制造的性能天花板。
2026-08-05 09:26
近日,中国农业科学院都市农业研究所联合国内外科研单位,发现了改良生菜体内的营养和风味物质的基因密码。生菜在被人类驯化与改良的漫长过程中,口感和营养发生显著变化,这背后离不开关键基因的“调控”。
2026-08-05 09:24
当地时间3日,在意大利佛罗伦萨举办的第46届国际空间研究委员会(COSPAR)科学大会上,中国气象局王劲松研究员荣获威廉·诺德伯格奖章。王劲松是首位获此殊荣的中国科学家,并同步获得一颗小行星命名。此次获奖表明,我国空间科学与应用领域研究成果获得国际学术界高度认可。
2026-08-05 07:40
石墨烯,单层碳原子排成的蜂窝薄膜,薄到极致。但把它一层层摞起来时,层与层之间如何错位——用专业术语叫作堆垛方式——会彻底改写材料的“脾气”。
2026-08-04 03:05
中国石化重庆川维化工公司5万吨/年特种聚乙烯醇(PVA)树脂装置日前顺利一次开车成功并产出合格产品,首批货品已发往欧洲。至此,川维化工PVA总产能达21万吨/年,跃居全球单一工厂中最大的高端PVA生产基地。
2026-08-04 03:05
菱方堆垛的石墨烯有一个天然“超能力”:电子彼此间的相互作用强,集体表现出超导、磁性等奇特行为。这在物理学上叫“强电子关联”——电子不再是各自乱跑的粒子,而是有着充分沟通的步调一致的集体,像一支训练有素的“乐队”。
2026-08-04 03:05
今年上半年,人工智能领域一系列标志性成果密集落地。在技术、应用、生态、治理的协力牵引下,人工智能产业迸发出前所未有的发展活力,赋能实体经济的成效持续凸显。
2026-08-04 09:31
近日,由人力资源社会保障部、安徽省人民政府共同主办的“创赢未来”创业大赛(以下简称“大赛”)全国赛在安徽合肥圆满收官。在大赛同步举办的创业安徽成果展区,一瓶瓶单原子农药整齐陈列,它们同样是“人工智能+创业”的杰作。
2026-08-04 09:31
加载更多