7月12日,国家航天局探月与航天工程中心在北京举行嫦娥五号任务第一批月球科研样品发放仪式,来自13所科研机构的31份申请获得通过,发放总量共17476.4mg。目前多所科研单位已陆续公布各自的研究计划和方向。
名单
17476.4mg月壤“花落”13所科研机构
2020年12月17日凌晨1时59分,嫦娥五号返回器携带1731克月球样品成功返回地面。月球样品已分别在人民大会堂、中国共产党历史展览馆、国家博物馆、江苏省及香港特别行政区展出,所到之处均引起热烈反响。2021年4月,中国探月与深空探测网发布第一批月球样品信息,44个科研样品,共56.8812克月壤。
据新华社报道,至月球科研样品借用申请受理截止日,共收到来自教育部、工信部、自然资源部、中科院、核工业集团、航天科技集团等方面的23家科研机构的37名使用责任人提出的85份申请。经审核,来自13所科研机构的31份申请获得通过,发放总量共17476.4mg。
7月12日,国家航天局探月与航天工程中心在北京举行嫦娥五号任务第一批月球科研样品发放仪式,标志着月球样品科学研究工作正式启动。
据国家航天局探月与航天工程中心微信公众号“中国探月工程”公布的发放名单显示,这13所科研机构分别是:核工业北京地质研究所、中国空间技术研究院、中国地质科学院地质研究所、中国地质大学(北京)、中国地质大学(武汉)、中国科学技术大学、中山大学、中科院地球化学研究所、中科院地质与地球物理研究所、中科院广州地球化学研究所、中科院国家空间科学中心、中科院南京地质古生物研究所、中科院紫金山天文台。发放的31份样品中包括光片样6个157.6mg,岩屑样13个868.8mg,粉末样12份16450mg。
咋用
紫金山天文台:分析月球从年轻到年迈的演变过程
据了解,此次中科院紫金山天文台获得了2份共计16mg样品,月球样品使用责任人徐伟彪告诉北青-北京头条记者,他们领到的是岩屑样品,“每个单位申请的样品不一样,拿到样品的多少也不一样。因为这次发放的样品不是很多,每个样品都有很多单位申请,这次申请的要求很严格,申请样品的单位必须得到超过三分之二评委投票,能拿到样品是很不容易的。”
他介绍,粉末样品颗粒非常细小,不适合做矿物组成、岩石结构的分析。但把它在酸或者碱里溶解成溶液,可以做化学成分研究;光片样品则是已经封在塑纸里,磨平抛光,可以直接拿到机器里观测岩石结构等,经过细致工作可获取很多科学信息。
徐伟彪表示,他们申领到的样品,主要是为了研究月球内部挥发组分的含量、月球从年轻到年迈的演变过程。“因为这次的样品是比较年轻的样品,我们要对比一下相对于40几亿年的比较老的月球陨石,在挥发组分的含量上有什么区别,这些挥发组分从哪里来的。”他说,因为月球的形成是一个迷,很多人提出各种假说,但却不知道哪个是对的,所以这些研究成果可以帮我们找到月球的起源与发展演化。
对于研究进度,他透露,目前还不好确定,因为要在岩屑样品里找一种特殊的矿物,“这种矿物里包含了微量元素和年龄的信息。如果找得到后续工作就很顺利,如果找不到,那后面的工作都很难展开。因此首先要确定这个岩屑的年龄有多大,什么时候形成的,其次就是要找磷灰石这种特殊的矿物。”他强调,研究结束后,样品需要返还,并要求不要有损害。
地质大学:研究工作暑期开始 一部分样品会返还
12日,中国地质大学(北京)官方微信公号中介绍,该校李曙光院士团队的朱建明教授和何永胜教授获批领到了第一批月球样品,月壤100毫克,玄武岩岩屑一块,角砾质岩屑一块,共计141.2毫克。该校同位素地球化学实验室计划开展这些月岩样品的Ca、Mg、Fe、Cr、Ni等金属元素同位素分析,从主要元素、变价元素以及亲硫元素等不同性质元素同位素联合示踪的角度,揭示月球的成分演化历史。
据同位素地球化学实验室主任何永胜介绍,初步计划暑假期间就开始相应的处理和分析工作,希望10、11月份能拿到高精度数据,“由于进行同位素研究时是将样品溶解之后进行元素分解,大概有120mg的样品是全消耗的,有一部分岩屑样品还是会返还回去的。”他解释,分析月球经历过复杂的成分分异和演化,这些过程伴随特定的同位素变化。前人通过阿波罗计划等获得的月球样品年龄都比较老,本次我国嫦娥5号获得的样品年龄较为年轻。基于这些年轻样品的同位素研究有望给我们带来有关月球演化历史,尤其是中后期演化历史的新认识。
12日,中国地质大学(武汉)老师汪在聪和何琦在北京领取到200mg月球科研样品,乘坐高铁带回武汉。他们在接受媒体采访时表示,样品返回武汉后就要细化研究方案,开始样品的科学研究。据中国地质大学(武汉)相关部门介绍,样品领回后,将会妥善保管,按照最佳方案开展研究,一旦相关研究能取得进展,对相应的学科会带来很大提升。
中山大学:研究月球撞击过程和历史 本科生也有机会
据中山大学官方微信公号介绍,7月12日,该校大气科学学院空间与行星科学系的肖智勇副教授作为样品使用责任人,代表中山大学领取了500毫克月壤样品。13日样品在肖智勇护送下抵达该校,存放于珠海校区。按照中国探月中心的要求,学校此前已建成嫦娥五号月壤样品运输、存储和保护装置,这些设备将在纯氮气和极干燥的环境下对样品进行保存和分析。
肖智勇表示,其团队在月球地质演化、内太阳系撞击历史、撞击玻璃形成机制等领域有十余年的研究积累,已有大量的原创性的理论认识和实践经验。在嫦娥五号探测器发射之前,团队已经开始酝酿返回样品的预研究。在准备过程中,团队进行了大量撞击玻璃和月球样品的分析调研;在学校和学院的大力支持下,团队还规划了未来用于地外样品研究专用的洁净实验室,同时充分考虑样品运输、存储、保存和分析过程中所需的干燥和洁净环境,为此次月球样品申请的获批打下了扎实的基础。
其介绍,本次嫦娥五号月壤样品采集于更年轻的月海区域,此前并没有相近年龄的月球样品可供参考和研究。因此,嫦娥五号月壤样品的深入分析可以为月球物质组成、表面过程、撞击坑年代学、火山活动时间、地质演化等提供新的线索。
肖智勇团队的主要研究目标是提取月壤中的撞击产物,通过对结构和成分特征的分析,结合月球遥感影像的解译,了解月球的撞击过程和撞击历史等。该研究是学校行星科学研究团队参与国家深空探测任务的重要组成部分,也是中大参与行星环境宜居性战略性先导研究等重大专项的重要内容。在嫦娥五号月壤样品科研分析过程中,团队成员表示将充分考虑本科生的科研愿望,引导本科生从事样品分析工作。
空间科学中心:研究太空风化作用、太阳风注入和撞击残留物
13日,中科院国家空间科学中心官网介绍,该中心空间天气学国家重点实验室刘洋研究员团队获得500mg的珍贵月球样品,将陆续开展相关的科学研究。
文中称,嫦娥五号着陆区位于月球正面一处名为“风暴洋”的暗色熔岩平原北部。风暴洋是月球最大的月海,因其处于月表化学异常的KREEP地体内而受到科学界的关注。采样点附近的吕姆克山是一座相对年轻的火山,地处月球上一块规模较大的晚期玄武岩区域内。因此不同于以往的采样任务,此次嫦娥五号有望获取最年轻的月球返回样品,在月球火山活动和演化历史等方面取得原创性的科学成果,为我们进一步了解月球地质演化提供重要参考。
月壤是由月球表面的月岩经过长期的陨石和微陨石撞击、太阳风轰击和宇宙射线辐射等空间风化作用形成,其中包含月岩碎块、矿物及陨石等物质。该中心团队将对样品开展太空风化作用、太阳风注入和撞击残留物的研究,以期推进我们对月球乃至太阳系演化历史的认识。空间中心行星科学团队经过两年的发展,目前已形成了从研究员、副研究员、博士后到博士/硕士研究生的完整梯队。团队成员研究领域涵盖了行星表面环境与演化、天体化学、行星内部结构等多个研究领域,并深入参与了嫦娥探月、天问一号等国家重大深空探测任务,取得了一系列科研成果。
延伸
月球样品除了科研还有什么用途?
由国家航天局制定的《月球样品管理办法》介绍,月球样品原则上分为永久存储、备份永久存储、研究和公益四种基础用途。在发放仪式上,国家航天局探月与航天工程中心主任、探月工程副总指挥刘继忠向使用责任人发放月球样品使用证书。刘继忠说:“每一粒样品都弥足珍贵,要尽最大努力保护样品,最大限度减少研究中的样品损耗。”未来还会按计划不断有样品发布和发放,希望有更多科研机构加入月球样品研究中来。
月球样品专家委员会主任、中科院地质与地球物理研究所朱日祥院士则介绍,嫦娥五号样品与过去美苏获得的月球样品不同。通过对嫦娥五号采集月球样品的研究,将对月球与行星演化、行星宜居性等方面产生新的认识。
“后续,我们还将根据地面应用系统的样品处理进展,陆续发布新的科研样品。初步计划下一次月球科研样品借用申请评审安排在今年9月,打算申请第二批科研样品的科研机构可以提前做好准备。”国家航天局探月与航天工程中心副主任裴照宇说。
实习生 宋雨晴
文/北京青年报记者 宋霞
编辑/白龙