嫦娥五號帶回的月球樣品裡面藏了啥，武漢團隊讓實驗損耗從毫克到微克

長江日報大武漢客戶端訊（記者陳曉彤 通訊員王俊芳）

如何從指甲蓋大小的、比頭髮絲還細的月球土壤裡，儘可能多地找到月球表面礦物組成的蛛絲馬跡？7月2日，長江日報記者從中國地質大學（武漢）獲悉，該校佘振兵和汪在聰教授團隊的月壤研究取得新進展：他們開發了一種新技術，僅僅消耗極少量樣品，就能同時測定出嫦娥五號月壤樣品的粒度和礦物組成。

用拉曼光譜自動微顆粒分析技術同時測定月壤粒度和礦物組成的流程。

2020年，嫦娥五號樣品艙成功帶回了1731克月球樣品，這是我國首次完成地外天體樣品採集。中國地質大學（武漢）首批申請到了寶貴的200毫克樣品開展科學研究。

“此次採回的月壤粒度非常細小，遠比人類的頭髮絲細得多，顆粒憑肉眼根本看不見，研究耗時費力。而且我們拿到的樣品極為有限，這就要求在低損耗下，儘可能多地獲得成果。”

佘振兵說，想研究月壤的平均成分，就需要對一部分樣品進行破壞性研究，獲得科研價值最大化。200毫克粉末樣樣品，裝在小小的保護瓶裡，只夠把瓶底剛好鋪滿。而其中能用於有損研究的，僅有50毫克，平鋪開只有指甲蓋大小，這意味著傳統的研究方法不再合適。

自上世紀70年代以來， 科學家開始使用各種手段來研究月壤樣品。但前人所採用的方法，要麼需要消耗大量的樣品，一般以克或毫克計量；要麼需要消耗大量時間，並且不能區分一些元素組成相同的礦物。

對6mm×3mm範圍內7307個月壤顆粒礦物組成和分佈的重建結果，不同顏色代表不同的礦物。

“螺螄殼裡做道場。”團隊組建了一支由交叉學科組成的月壤研究團隊，包括地球化學、礦物岩石學等多個學科方向的師生參加。他們基於WITec拉曼光譜微顆粒分析技術，開發了以極低的樣品損耗同時測定顆粒樣品粒度和礦物組成的新方法，併成功運用於嫦娥五號月壤樣品的研究。

這樣的研究方法，每次僅需約30微克樣品，在獲取多維度資訊的同時，將樣品損耗降到了最低，並且樣品製備流程簡單，極大地降低了該環節可能帶來的樣品汙染問題。另外，該方法可以在短時間內快速建立一個礦物粒度和組成的多元化資訊資料庫，有助於發現稀有的礦物相。

更重要的是，該方法的進一步發展，也將為未來火星和小行星等其他天體返回的微顆粒樣品進行快速分析提供技術支撐。

透過這種方法，地大團隊發現了月壤中的一些稀有礦物，例如磷灰石、石英、方石英和斜方輝石等。這表明嫦娥五號月壤中可能含有極少量來自月球高地的物質，為解譯嫦娥五號著陸的風暴洋北部地區光譜遙感資料提供了地面真值參考，為理解月球該區域深部和表面演化歷史提供了新的視角。

據瞭解，這項成果近日線上發表於《中國科學：地球科學》。團隊還有很多研究正在進行中，包括對月壤的微觀形態、結構、化學組成等方面的研究，還會陸續有很多新成果發表出來。

【編輯：張靖】

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