今天(10日)是中国传统节日中秋佳节,国家航天局、国家原子能机构昨天联合在京发布嫦娥五号最新科学成果,中国科学家首次在月球上发现的新矿物,被命名为“嫦娥石”。这是我国在空间科学领域取得的一项重大科学成果,也是核与航天跨行业、跨专业合作的一次有力探索。嫦娥五号送来的中秋节这份礼物究竟藏有怎样的秘密?“嫦娥石”是一种磷酸盐矿物,呈柱状晶体,存在于月球玄武岩颗粒中。中核集团核工业北京地质研究院创新团队,通过X射线衍射等一系列高新技术手段分离出一颗粒径约10微米大小的单晶颗粒,并成功解译其晶体结构。经国际矿物学会(IMA)新矿物分类及命名委员会(CNMNC)投票通过,确证为一种新矿物。
中核集团总会计师王学军:研究团队聚焦嫦娥5号月球样品,裂变聚变核能元素研究,开展自主月球核能资源基础地质科学问题攻关,最终科研团队在14万个颗粒中成功分离出一颗方圆约10微米大小的单晶颗粒,也就是普通人头发丝平均直径1/10不到的大小。项目团队将月球新矿物命名为嫦娥石意在致敬广大科技工作者的深空探测精神。
14万颗粒靶图,红框为“嫦娥石”位置(图源:中核集团核地研院)嫦娥石是人类在月球上发现的第六种新矿物,它的发现,也使我国成为世界上第三个在月球发现新矿物的国家。国家原子能机构副主任董保同:这一新矿物的发现是我国空间科学研究取得的一项重大科学成果,也是核与航天跨行业跨专业协同合作一次成功探索。深化了人类对月球和太阳系的认知。我国也成为继美国、前苏联后第三个取回月球样品的国家,也是第三个发现月球新矿物的国家。这一重大发现和突破将进一步激励核与航天科技工作者在实现探月工程科学目标,推进高水平科技自立自强上奋勇争先。这个外表看起来很像水晶的“嫦娥石”,实际上它的硬度只有“5”,也就是说,它的硬度其实和人类的牙齿差不多,那么,它的发现能应用在哪里呢?相比目前工业领域的应用,“嫦娥石”的发现更多体现在科学意义上。王学军解释,嫦娥石的发现充分证明了这种尖端科研方面的广阔前景。王学军:下一步,不仅在深空探测领域,在精细合作分析方面还可以继续发挥更大的作用。可能有新的突破,在工业、农业、医疗、环保各个领域都可以有非常广泛的应用前景。在月球样品中发现嫦娥石的同时,研究团队还首次准确测定了月壤中,未来潜在的核聚变资源,氦-3含量,探索了氦-3含量与月球样品粒度及矿物种类的关系,获得了氦-3的温度释放曲线,确定了最佳提取温度,这为今后月球样品中氦-3资源量评估及开发利用提供了重要的数据支撑。为什么要对氦-3元素进行研究?中核集团科信部副主任黄志新:氦的研究和聚变过程中没有任何放射性物质产生,所以叫洁净能源,我们有的时候也称它为未来的完美能源。有人认为,如果大概100万吨的氦-3就能够支撑地球1万年的能源支持。那么为什么我们到月球去找氦-3,不在地球上找氦-3呢?在地球的地壳中,氦-3含量大约为100万亿分之一,但月球上氦-3含量约是地球的46万倍。2020年12月17日,嫦娥五号携带1731克月球样品返回地球。国家航天局已完成四批152份共计53625.7毫克的月球样品发放,有33家科研单位的98位申请人通过申请。第五批月球样品正完成评审,后续按程序发放。中科院、教育部、自然资源部、中核集团等多个单位获批承担月球样品研究工作,国外科学家、留学生也参加了联合研究。探月与航天工程中心主任刘继忠:目前关于月球科研样品的研究还在持续开展,国家航天局根据月球样品管理办法,将对其他国家的科研机构开放嫦娥5号月球样品的介入申请,促进国际学术交流,有关像国际月球样品国际合作的细则,近期将由国家航天局对外发布。探月工程是我国复杂度最高,技术跨度最大的航天系统工程之一,历时17年,目前已圆满完成了绕、落、回三步走的目标,带动了基础科学、空间科学和应用科学等若干领域的深入发展,促进了众多技术学科的交叉拓展,取得了一系列原创性成果,使我国月球科研水平迈入世界前列。在嫦娥五号完成我国首次地外天体采样返回任务返回地球后,探月四期目前正在顺利推进中,未来中国人不仅将抵达月球,还将在月球上建立月球科研站,刘继忠介绍,探月四期整个研究团队已经形成,根据规划,每次任务都会提升一个较大的台阶,因此也有很多的技术需要攻关。刘继忠:嫦娥六号是嫦娥五号的备份,那么嫦娥六号上哪去?我们决定,到月球背面去研究采样,并把采样返回,这也是人类首次在背面的探索。这样可以与嫦娥四号的就位探测紧密结合,通过比较可以取得更多有益的成果。我们还规划了嫦娥七号、嫦娥八号,这些任务都是围绕着建设月球科研站基本型目标来突破相关的技术,同时我们要对月球的资源进行勘察,也是为后续更好地利用太空打下基础。![]()