月球|500毫克月球“土特产”被用来干了这三件大事

文章插图

本次中国科学院国家空间科学中心申请的粉末样来自CE5C0400号粉末样。月球与深空探测科学数据与样品发布系统供图
月壤是月球表面月岩经过长期的陨石和微陨石撞击、太阳风、宇宙射线辐射等太空风化作用形成的。月壤除了反映月表本身的物质组成以外，还是记录太阳风等与月表相互作用的历史以及外来物质增生信息的重要载体。
7月12日，国家航天局探月与航天工程中心举行了嫦娥五号任务第一批月球土特产发放仪式，来自13所科研机构的31份申请通过审核。
21份样品总计17.4764克，其中包含6份光片样共157.6毫克， 13份岩屑样共868.8毫克， 2份粉末样共16.45克。这标志着月球样品的科学研究工作正式启动。
经过第一届月球样品专家委员会全体委员的评审和投票，中国科学院国家空间科学中心成功申请到500毫克月壤样品。围绕这些样品，中国科学院国家空间科学中心将开展哪些研究？如何科学处理这些珍贵的月壤样品？未来可能取得哪些科研成果？带着这些问题，科技日报采访人员8月8日采访了中国科学院国家空间科学中心的相关专家。
500毫克样品可满足分析测试需求
据了解，此次中国科学院国家空间科学中心获得的500毫克月壤样品均为粉末样。
为什么要全部申请粉末样？中国科学院国家空间科学中心研究员刘洋解释道，因为此次发布可供申请的月壤样品大部分是表面铲取样品，主要有岩屑样和粉末样两类。其中粉末样比较多，申请到的概率相对更大。因此，结合自身的研究特长和以往研究基础，本次申请的全部为月壤粉末样。
500毫克，听起来非常少。那么，这点儿月球土特产用来开展科学研究够吗？
在进行分析研究时，样品自然是越多越好。但是因为此次月壤样品比较珍贵，为了确保样品申请能够获得批准，研究人员在进行申请时大多会采取比较保守的策略评估所需的样品量。刘洋说，根据他们的设想， 500毫克样品足以满足分析测试的需求。
月球样品专家委员会主任、中国科学院院士朱日祥曾表示，对嫦娥五号带回样品的科学研究，主要有3方面成果值得期待：一是人才培养，过去中国科学家基本拿不到阿波罗月球样品进行研究，现在依托嫦娥五号背回来的月壤样品，我们也可以培养自己的研究队伍了；二是此次嫦娥五号采样区是经过大量研究与论证的，所以对从该区域采回的月壤样品进行研究，有可能对月球演化的动力学过程有突破性认识；三是对我国后续月球与深空探测具有重要的指导作用。
但是，科学研究总是充满未知。将这些样品全部分析完，也找不到我们想看的现象，或者无法回答我们想解决的科学问题，也是有可能的。刘洋坦言，不管怎么样，利用这些样品开展科学研究，必将扩展我们对于月球的认识。
不同样品能反映出月球的不同信息
中国科学院国家空间科学中心特别研究助理杨亚洲介绍，本次发放的月球样品中的光片样是将粉末或岩屑样进行了一定的预处理，通常是用环氧树脂等将样品包埋后进行抛光制成的薄片，因此光片样可以直接用来进行后续的测试分析。但是在光片样的制备过程中，由于需要将月壤颗粒磨出一个平面来进行微区分析，因此磨抛过程中不可避免地会造成光片样上颗粒样品极微量的磨损。
岩屑样是早期形成的月球岩石受到撞击等影响后破碎形成的碎屑，其通常会保留原始月球岩石的矿物组成等信息。杨亚洲介绍，通过对岩屑样进行岩相学、矿物学、地球化学等分析，有望反推其岩石成因。在岩屑样中，相对比较容易找到适宜的矿物来进行同位素年代学分析。