2020年12月17日,我国嫦娥五号月球探测器携带1731克月球“土特产”成功返回地球,这是时隔40多年后人类再次采集月球样品,也使中国成为第三个成功采集月球样品的国家。
2021年6月,嫦娥五号月球样品向全社会开放申请。核工业北京地质研究院(核地研院)是首批获得月球样品的13家研究机构之一,先后有3个课题获得批准,分别是“嫦娥五号月球样品聚变核能核素(3He)研究”“嫦娥五号月球样品铀(钍)核能核素及同位素研究”以及“月球核能元素铀系核素研究及意义”,目标是开展自主月球裂变、聚变资源基础地质研究,为月球演化和月球资源评价提供重要基础数据。
在对第一批获得的月壤粉末样品进行矿物学研究的过程中,核地研院科研团队发现了新矿物的线索。当时它是一个10微米左右的颗粒,和辉石交互共生在一起,无论实验手段还是后期的数据处理都没有办法把辉石剔除干净,因此一直没有获得理想的结构数据。
申请到第二个月壤样品后,科研团队统计了样品靶上14万个颗粒,找到了一些新矿物的踪迹,但有希望测到单晶结构的只有一颗,而这一颗还裂成了三小块。最终团队使用聚焦离子束电镜切出了一颗10×7×4微米的纯的单晶颗粒,也就是普通人头发丝平均直径十分之一不到的大小。
科研人员随后将颗粒转移到单晶衍射仪上收集衍射数据,最后解译出新矿物的晶体结构。他们对新矿物进行了拉曼光谱分析、晶体光性描述、物理性质计算等,通过系统详尽的矿物学研究确定其为一种从未被发现过的新矿物。
2023年1月17日,在矿物学领域,我国科学家通过对嫦娥五号月球样品的研究,发现了一个全新的月球矿物,并且被命名为嫦娥石,这也是人类在月球发现的第六种新矿物。
价值意义
嫦娥石是人类在月球上发现的第六种新矿物,我国成为继美国、前苏联后,世界上第三个在月球发现新矿物的国家。
“嫦娥石”是除“广寒宫”、“织女”、“河鼓”等月球地理实体命名外,月球科学探索中的又一具有中国文化特色的名称,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。
嫦娥石所属的磷酸盐矿物在地球上很常见,但其中并不包含嫦娥石,这证明其形成需要与地球截然不同的环境和条件。未来通过研究嫦娥石的形成条件,可以倒推当初月球演化时经历了什么样的特殊历史过程,对认识月球起源与演化意义重大。此外,嫦娥石所含量的稀土是否有开发价值,也值得未来进一步研究。
社会影响
2022年9月21日,国家原子能机构在北京发布核技术应用领域十件大事,其中包括核技术助力发现月球新矿物“嫦娥石”。
刷题巩固,趁热打铁
例题:2022年9月,国家航天局、国家原子能机构联合宣布,中国科学家首次在月球上发现新矿物,并命名为“嫦娥石”。关于“嫦娥石”,下列说法不正确的是( )。
A、“嫦娥石”是一种磷酸盐矿物
B、该矿物是人类在月球上发现的第六种新矿物
C、“嫦娥石”的发现使我国成为世界上第二个在月球发现新矿物的国家
D、该矿物的发现是嫦娥五号月球样品研究取得的重大科学成果
答案:C
【解析】本题考查时事政治。
A项正确,“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。B项正确,我国科学家首次发现月球上的新矿物并命名为“嫦娥石”,该矿物是人类在月球上发现的第六种新矿物。
C项错误,“嫦娥石”的发现使我国成为第三个发现月球新矿物的国家,为和平利用和合作开发太空资源贡献了中国力量。
D项正确,嫦娥五号月球样品发放以来,相关研究已有50多项成果在国内外重要学术期刊发表,该矿物的发现是嫦娥五号月球样品研究取得的重大科学成果。
本题为选非题,故正确答案为C。