月球样品终究能提醒月球哪些奥妙?终究蕴含着何种能量?

7月12日，国家航天局探月与航天工程中心在北京国家地理台举办嫦娥五号使命第一批月球科研样品发放典礼，13家科研机构成为第一批展开月球科研样品研讨的单位。

本报策划了“走近月壤研讨”系列选题，带你看看嫦娥五号奔赴月球“挖矿”，辛苦“背回”的月壤终究能提醒月球哪些特征，不同科研机构又能从中取得哪些科研成果。

7月30日，据我国探月与深空勘探网报导，探月工程三期地上运用体系现在已完结第二批月球科研样品的处理，嫦娥五号使命第二批月球科研样品信息上线发布。

就在不久前，第一批1731克的月球科研样品成为我国科学界的“香饽饽”。

7月12日，国家航天局探月与航天工程中心在北京国家地理台举办嫦娥五号使命第一批月球科研样品发放典礼，13家科研机构成为第一批展开月球科研样品研讨的单位。其间，中核集团核工业北京地质研讨院(以下简称核地研院)得到了50毫克月球样品。

7月16日，核地研院开箱启用月球样品，揭牌树立核地研院月球样品剖析检测验验室，宣告正式发动嫦娥五号月球样品科研工作。

月球，这片古人眼中的极阴之地，终究包含着何种能量?核地研院的科研人员准备用什么办法探寻这些能量?月球样品终究能提醒月球哪些奥妙?带着这些问题，科技日报记者专访了核地研院。

缺少大规模试验 人类对月球核能元素知道有限

对看过动画片《机动兵士高达》的人来说，氦-3并不是什么奥妙的名词。

“月球基地以氦-3作为动力”几乎是科幻著作设定的“标配”。作为核聚变最理想的燃料之一，氦-3是许多科幻著作中的常客。它在地球上的含量十分稀疏，在月球上却十分充足。

据探月工程首任首席科学家、我国科学院院士欧阳自远预算，全世界一年的总发电量只需耗费约100吨氦-3，而月壤中的氦-3含量可满意长达万年的地球动力需求。开发月壤中所包含的丰厚氦-3，对人类未来动力的可持续发展具有重要而深远的含义。

核地研院院长李子颖告知记者，现在科学家对包含月球氦-3在内的核能元素的知道，大多根据十分有限的月球取样以及地理物理和天体遥感勘探数据，资源点评精准程度远远不够。现有的月壤氦-3提取技能也仅仅是树立在少数月球样品基础上的试验室数据，缺少大规模试验和体系性的验证。

“解剖”月壤样品 为未来月球氦-3运用打前站

核地研院取得的50毫克粉末样品被置于该院试验大楼一楼一间试验室的手套箱内。该手套箱与用于核酸检测的移动方舱手套规划原理类似。不同的是，该手套箱内充溢氮气，科研人员穿上白大褂，将手伸进手套箱，就能运用高倍光学显微镜进行矿藏学调查和分类，然后再别离运用惰性气体质谱仪、电子探针、高精度激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪等设备，相继展开氦-3含量、矿藏组成、主微量元素含量等的测定，为进一步的科学研讨供给原始数据。

核地研院月球样品剖析检测验验室主任郭冬发告知记者，核地研院想要从事上述研讨离不开一件杀手锏——国内为数不多的Helix SFT稀有气体质谱仪。该质谱仪分叉管道规划，专门测验氦同位素，具有极高的灵敏度和分辨率，检测器装备法拉第杯和极低噪音电子倍增器，可完成对氦-3和氦-4的一起检测，明显进步测验精确度。与此一起，环绕此质谱仪，试验室还自主规划研发了双真空钽片加热炉和紧凑的气体纯化体系，并选用相关软件联合操控，完成了对样品中氦同位素的全流程自动化测验，明显进步了测验精度。这些条件为月壤样品中氦-3含量的精确测验供给了重要保障。

核地研院月球样品运用责任人黄志新研讨员以为，通过研讨，有望查明限制氦-3等聚变元素核素吸附才能的月壤成熟度等要害科学问题，开端说明嫦娥五号月壤样品中氦-3的富集特征及机制;厘定嫦娥五号月壤样品中氦-3的逸出特性和最佳提取温度;查明月壤样品的主、微量元素含量特征及对氦-3含量的限制;为预算月球氦-3资源量和探究月球氦-3运用可行性供给科学数据支撑。

一起，黄志新也表明，月球样品具有特殊性，首要危险为微细颗粒操作失误(掉落、散落等)和污染危险。为防止操作失误，操作人员有必要通过模仿操作练习，并取得操作许可证后，再开端正式处理月球样品;为操控污染，研讨人员在运用样品进程中，需求尽或许防止运用易污染的资料和试剂，一起树立防备不知道危险要素预警机制。

样本添加新“成员” 有望解开更多月球奥妙

月球的年代学研讨既是一个杂乱的体系性工程，又是一个在行星科学中极为重要的基础性研讨工作，关于提醒月球的构成及演化规则具有重要含义。

根据现有的从月球回来样品的年代学研讨工作，科学家构建了月球地质年代的根本结构，但由于样品散布规模有限，并不能代表整个月球的状况，且留下了30—10亿年间无月球样品的空白。

嫦娥五号采样回来意味着具有清晰采样方位的月球样品又添加了新的“成员”，而且此次重返月球有或许收集到更多来自不同地质布景、构成于不同前史时期的月球样品，对完好复原月球前史，真实全面知道月球，知道地月体系，甚至知道整个太阳系的存在有着重要的含义。

值得一提的是，嫦娥五号采样方位坐落风暴洋北部吕姆克山邻近，有或许收集到克里普岩(KREEP)，该岩通常以富集钾(K)、稀土元素(REE)、磷(P)、钍(Th)、铀(U)元素为特征，这为研讨铀钍散布和富集特征以及KREEP岩的构成机制等这些现在未能处理的要害问题供给了有利条件。

从长远看，尽管月球的地质效果没有地球的那么杂乱和频频，但充分知道月球的地质效果进程和月表特征，包含样品构成时的环境和条件，对知道月球的地质前史和演化依旧十分重要，也可为月球和地球的比较研讨及两者的成因联系供给根据，甚至对知道地月体系甚至整个太阳系有着重要的含义。

月球是一个巨大的绕地轨迹“空间站”，一个地球引力之外的天然卫星，在人类向世界开辟时，可运用月球的原资料为星际探究供给助力。展开核能裂变和聚变元素资源点评研讨可为未来地球运用和星际开辟供给参阅和支撑。