四川日報 2024-07-05 09:26:03
四川日報全媒體記者 吳浩
●此次獲批的3份嫦娥五號月球樣品，包括一份17毫克的月壤粉末光片和兩份分別為50毫克的月壤，總計117毫克
●樣品的研究周期一般是半年左右，研究結束后需要歸還
●這批月壤樣品首先擬開展沖擊高壓礦物以及撞擊蒸發冷凝效應的研究
7月2日，成都理工大學發布消息，該校地球與行星科學學院行星科學國際研究中心龐潤連副研究員團隊獲批3份嫦娥五號月球樣品開展研究，包括一份17毫克的月壤粉末光片和兩份分別為50毫克的月壤，總計117毫克。
記者第一時間前往行星科學國際研究中心，走進這個研究月壤和地外物質的科研團隊。
申請樣品 需要進行畢業論文式答辯
這3份嫦娥五號月球樣品，幾天前已由龐潤連從北京帶回四川。
“月壤很干燥，幾乎沒有水分。月壤粉末從外觀看就像灰黑色的沙土，但是顆粒很細，平均顆粒直徑約50微米。”龐潤連說，如果從顯微鏡下看，可以看到月壤呈現不同的顏色，深褐色、黃色、淺灰色等，這都是不同礦物和不同化學成分的顏色。
“嫦娥五號月壤的接收和領取是國家航天局探月與航天工程中心和國家天文臺共同組織的。”龐潤連介紹，收到通知后，需要到國家航天局探月與航天工程中心領取樣品借用協議書和月球樣品證書，再帶上相關資料到國家天文臺由申請人本人領取。“月壤樣品主要有3類：原始的月壤粉末樣品；挑選出來較粗的顆粒，如玄武巖顆粒、沖擊玻璃珠等；被樹脂固化并磨平拋光的巖石樣本。此次申請到的嫦娥五號月球樣品主要是月壤粉末光片和原始月壤粉末。月壤粉末光片放在專門特制的方盒子里，月壤粉末樣品則放在特定的容器瓶內密封保存。”龐潤連說，樣品領取人要準備一個具有碰撞緩沖功能的保險箱來接收樣品。
“準備工作去年就開始了。”龐潤連表示，這次月球樣品從申請到領取歷時半年左右，“去年12月提交的月球樣品借用申請書，今年4月底在湖北武漢進行的現場答辯。”龐潤連回憶，答辯時需要介紹研究的主題、研究方式等，還要對樣品研究的科學意義和目標、預期研究成果及應用前景、研究是否具有可持續性等進行陳述，“專家們就坐在你面前，那情景很像畢業論文答辯。”龐潤連笑著說。
專家們重點評議哪些內容？龐潤連結合自己的答辯經歷分析，專家評議的重點包括“研究計劃的合理性以及科研的目標是否明確”“團隊的科研實力如何，前期是否有相關研究基礎”“提出申請的研究單位是否有專業的儀器設備保障研究的進行”“研究是否具備可持續性”等幾個方面。
“這幾個方面的要求，我們團隊都是具備的。”龐潤連說，中心在隕石等地外物質的研究上有扎實的研究基礎和很好的科研產出，成都理工大學也有國家重點實驗室等科研平臺，可以很好地保障樣品測試。
三獲樣品 源于有較好的科研成果
“至今，國家航天局發放了7批次共85.48克嫦娥五號月球科研樣品。”龐潤連介紹，嫦娥五號第7批月球科研樣品的申請，有13家科研機構的17位使用責任人獲得通過，樣品發放量共計8293.5毫克，樣品的研究周期一般是半年左右，研究結束后需要歸還。
這是行星科學國際研究中心第3次獲得嫦娥五號的月球樣品。此前，該中心的張兆峰、王達分別獲得了第4批和第5批嫦娥五號月球樣品。目前，該中心的研究團隊在各類隕石包括月球隕石以及月球樣品研究、月球起源和演化的數值模擬等方面均取得較好的科研成果。
“針對月壤，中心目前有多個不同研究方向，是一個多學科交叉的團隊。”據行星科學國際研究中心副主任、研究員張兆峰介紹，他的小組長期從事微量樣品的元素、同位素分析技術研發，旨在消耗極低量的樣品獲取盡可能多的元素、同位素組成信息。“這些技術，可以用于分析稀少珍貴的月壤樣品，也可以用在國家后續任務返回的比如火星、小行星等樣品分析上。”
據張兆峰介紹，龐潤連小組擅長巖石礦物的原位微區分析，簡單地說就是在微米尺度的礦物上，利用現代高精尖的儀器提取化學元素、晶體結構等方面信息；劉耘小組專門從事理論計算，利用超級計算機進行數值建模，主要進行同位素理論研究以及月球起源的數值模擬等；孫新蕾小組專門從事行星內部結構和組成研究，擅長對地震、月震數據的解讀等。
仔細搜尋 期待發現更多類型高壓礦物
談及對現有月壤的研究計劃，龐潤連表示這批月壤樣品首先擬開展沖擊高壓礦物以及撞擊蒸發冷凝效應的研究，這是當前相關研究的熱點。
“這個研究可以說是此前我們月壤研究工作的延伸。”龐潤連介紹，沖擊高壓礦物是在高溫高壓環境下產生的礦物，在自然界中主要有兩種環境可以產生：一種是天體之間的碰撞作用，另一種是行星深部的高溫高壓環境。“研究高壓礦物對我們認識天體間的碰撞，以及行星深部物質的組成和結構都有重要意義。”龐潤連說，之前的研究也表明，在撞擊的極端高溫高壓條件下，可能形成新的物質類型，它們具有新的結構和組成，“如果有發現，將大大拓寬我們對自然界物質的認識。”
龐潤連介紹，月球表面有非常多的撞擊坑，按理說月表完全具備產生高壓礦物的條件，但是目前關于月球隕石和月球返回樣品中的高壓礦物報道非常少，“這是令行星科學界普遍比較困惑的地方。”她說，團隊在此前第一批月壤研究中發現了沖擊形成的高壓礦物——賽石英和斯石英，這也是首次在月球樣品中觀察到賽石英這種高壓礦物。“我們相信，經過仔細搜尋，應該能在樣品中發現更多其他類型的高壓礦物。”
“我們前期研究表明月壤中存在撞擊蒸發和冷凝的巖相證據，但需要更多的研究來支撐，因此我們希望在這方面也能有所進展。”龐潤連表示，這方面研究也是團隊申請這批月壤樣品開展研究的初衷，“非常期待能夠獲得新的發現。”
來源：四川日報
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