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30毫克月壤的“密码”:让你看清月亮的“脸”!

张凌 2021-07-15 22:46 热度:
  “由于飞机延误,我们到达北京已是凌晨2点钟。参加当天早上嫦娥五号月球样品发放仪式时,作为科研人员的我感到十分兴奋!拿到样品的那一刻,我说话的声音都有些颤抖。”7月15日,记者来到中国科学院地化研究所月球与行星科学研究中心双束扫描电镜(SEM/FIB)实验室,采访此次贵州月壤样品使用责任人杜蔚研究员。


此次中国科学院地化研究所获得的30毫克月壤粉末光片样


中国科学院地化研究所贵州月壤样品使用责任人杜蔚研究员


  “30毫克月壤粉末光片样中,包含了上万颗月球土壤颗粒,里面蕴含了极其丰富的信息!这将有助于我们了解月壤的组成和它经历的改造过程以及研究月球形成和演化的过程。”杜蔚介绍,目前,样品正在双束扫描电镜中,进行24小时不间断研究。通过扫描电镜对样品进行分析梳理,科研人员将初步明确其中的主要样品类型,从而确立未来的具体研究内容。


此次中国科学院地化研究所获得的月球样品证书


  杜蔚告诉记者,月壤的颗粒非常细碎,粒径大多为50微米左右——人发丝直径大约40微米,但是通过聚焦离子束(FIB)可以从月壤颗粒中提取粒径不足10微米,厚度只有2微米的薄膜作为研究对象,对样品进行更精细的分析。


科研人员正在通过设备研究月壤样品中微米级颗粒


  由于高速撞击会产生高温和高压,将对月球表面矿物质的结构产生影响。通过设备对样品颗粒进行切割,科研人员使用透射电镜,可以从极其微小的切片中,观察到矿物质的变化情况,从而研究撞击对月球表面的改造过程,分析溅射物成分、撞击温度压力条件、撞击弛豫时间等,探讨月壤的前生今世。这都是需要用到真实的月壤样本才能做的实验。


为不破坏珍贵月壤样本,科研人员通过设备进行高温、高压制作“模拟月壤”,进行比对及实验研究


  杜蔚介绍,目前的研究方式对珍贵的月壤的损耗微乎其微。此次样品借用周期为1年时间,研究结束后,项目科研人员将把月壤样本完好无损地归还探月与航天工程中心。


30毫克月壤粉末光片样正在设备中进行分析检测


  “这次月球样品的获取,既是我们科研的起点,也是未来人才培养的起点!我们希望通过样品的研究,为中国的行星科学领域培养更多人才。”杜蔚说,或许人们感觉行星科学距离我们的生活很遥远,实际上,行星科学是非常有魅力的一门学科,它可以引领我们认识太阳系,帮助我们回答为什么地球是人类唯一的家园等重大的科学问题,也可以帮助我们寻找“人从哪里来,将到哪里去”这类哲学问题的答案。希望能以此次月壤珍贵实验样本获取的契机,激发更多年轻人对航天科学的好奇心,加入学习行星科学的行列,让更多中国人为月球和行星科学领域的发展作出贡献。


放大后的样品颗粒实时显示在屏幕中


  中国科学院地化研究所也将通过此次样品的研究,为未来月球样品申请及月球研究工作,奠定重要的基础。


贵州日报天眼新闻记者 张凌

编辑 潘晓飞

编审 田旻佳 杨韬


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