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月壤即將亮相國博 你與科研的距離只差分析儀器
2021年02月24日 08:46:18
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：5292
2月22日，由嫦娥五號帶回地球的珍貴月壤樣品運抵國博，將在3月面向公眾展出。這將是我們第一次近距離接觸來自月球的“土特產(chǎn)”。
【化工儀器網(wǎng) 時事熱點】2月22日，由嫦娥五號帶回地球的珍貴月壤樣品運抵國博，將在3月面向公眾展出。這將是我們第一次近距離接觸來自月球的“土特產(chǎn)”。
在航天史上，人類的飛行器已經(jīng)多次登上月球，并帶回月壤樣本。特別是美國的“阿波羅”計劃，從阿波羅11號開始，先后登月的12名宇航員在月球表面共采集了約381.7千克的月壤和月巖樣品。我國僅在上世紀70年代獲贈1克作為國禮。2020年12月嫦娥五號成功返回之后，我國終于擁有了自己的月壤樣品，并且多達1731克。這也是1976年登月采樣計劃沉寂后，人類從月球帶回的新樣品。
對月壤樣品的研究具有重要的意義。人類可以從月壤樣品中了解月殼的形成與演化并對比研究地球早期演化過程。月球的能源與礦產(chǎn)資源豐富，通過研究月壤，人類可以測定月球上鈦鐵礦、氦-3、氫等重要資源的含量，并開展氦-3提取、鈦鐵礦成礦機理等相關研究，為開發(fā)利用月球資源提供理論依據(jù)。同時月壤覆蓋在月球表面，其物理力學特性參數(shù)會影響著陸器的著陸。研究月壤的顆粒組成、密度、孔隙度、承載力等特性可以對著陸器進行針對性改進，減少登月時的著陸沖擊并增加穩(wěn)定性，為后續(xù)的登月活動甚至建立月球基地做出準備。
嫦娥五號帶回的月壤樣品與之前相比更為珍貴，不僅是因為它是新的樣品——更先進的儲存、運輸技術能夠保證新的樣品受到地球環(huán)境的影響和污染更小，還因為嫦娥五號采集的樣品更為“年輕”，形成時間在20億年以內，并且采樣地點在一個名為呂姆克的火山附近，可以為研究者提供更多月球火山活動的信息，驗證各種關于月球的基本假設。
1731克雖然看起來很少，但是對于現(xiàn)代的尖端分析儀器來說已經(jīng)足夠多。因此除了收藏與科研之外，我們還有剩余的月壤可以用于面向大眾展覽，這大概是普通人距離月球近的一次，與科研人員的距離只差實驗室中先進的分析儀器。
由于月壤樣品獲取困難，分析月壤首先考慮的是無損分析方法，例如利用顯微鏡觀察月壤顆粒的表面形態(tài)特征，利用光譜分析儀器、X射線分析儀器等對月壤中的礦物和化學組成進行定性和定量分析。此外還需要進行一些有損的化學成分分析，此時需要考慮盡量以更少的樣品用量獲得更多的有用信息。激光剝蝕電感耦合等離子體質譜技術、顯微激光拉曼光譜、納米離子探針技術等微量分析技術就是很好的選擇。
在嫦娥五號之前，我國用于研究的月壤樣品只有0.5克，大部分的研究通過模擬月壤進行。模擬月壤雖然跟月球土壤顆粒的形狀、大小、成分等相似，但終歸是在地球形成的，相似度有限。新的月壤將為我國的研究提供大量珍貴的樣品。除了一些資源利用實驗需要消耗大量樣品，仍然需要用模擬月壤代替，我國已經(jīng)有足夠的底氣推進對月球的研究。
即將在國家博物館展出的月壤是我國探月工程“繞、落、回”三步走圓滿收官的標志，同時也將為后續(xù)的“探、登、駐”計劃做出巨大的貢獻。我們有機會親眼見到來自月球的土壤，也將見證我國開啟登月的新時代。
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