“无损之旅”中探知月球演化史

昨天，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所迎来了弥足珍贵的月球“土特产”——第二批月球科研样品4.8毫克月球土壤。据苏州纳米所纳米真空互联实验平台研究员崔义介绍，针对本批次申请到的月球样品，科研团队将借助纳米真空互联实验站类似太空的全真空环境，通过“无损”的分析方法研究这批“天外来物”，进而探知月球的演化历史，为人类研究月球作出贡献。

探月工程“嫦娥五号”任务是我国复杂度最高、技术跨度最大的航天系统工程。2020年11月24日，“嫦娥五号”探测器发射;12月17日，“嫦娥五号”返回器携带1731克月球样品成功返回地球。不同于美国和苏联采回的月球样品，“嫦娥五号”带回的月球样品是一类新的月海玄武岩，填补了以往采样的空白。今年7月12日，国家航天局举行“嫦娥五号”任务第一批月球科研样品发放仪式，这标志着月球样品科学研究工作正式启动。苏州纳米所此次申请到的是第二批发放的月球科研样品。据悉，第二批申请中，17家科研机构的28名使用责任人提出的51份申请最终获得批准，共计17.936克。苏州纳米所成为苏州目前唯一获批月球样品的机构。

月球土壤是从月球固体岩石圈到太阳系空间的过渡带，包含着相关区域的大量信息。对月球土壤的研究，除了能了解月壳和月球的形成演化，还可以获得太阳系空间物质和能量的重要信息。位于苏州工业园区的苏州纳米所纳米真空互联综合实验站是全球首个集材料生长、器件加工、测试分析为一体的纳米领域大科学装置。此次获得4.8毫克月球土壤后，纳米真空互联实验站将在超高真空管道的环境下，通过无损表界面结构分析方法对其进行研究。

“在纳米真空互联实验站的模拟真空环境下，超高真空管道串联起各种表界面分析方法，月球土壤样品在不同设备之间传送时，表面不会被氧化、污染，也不会被外界大气环境所破坏。”崔义说。纳米真空互联综合实验站接下来将通过真空互联的一系列测试分析工具，对月球样品进行各种形貌、组分，尤其是对同位素含量的分析，将有助于推演月球的演化，开展突破极限性能的新路径探索。“因为采用的是无损研究，研究结束后，这份月球样品将返还给国家，以供其他科研机构再次进行研究。”崔义说。(记者董捷)