如何盡可能降低損耗，測(cè)試嫦娥五號(hào)月壤樣品的粒度和礦物組成?7月5日，科技日?qǐng)?bào)記者從中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)獲悉，該校佘振兵、汪在聰教授科研團(tuán)隊(duì)在月壤研究中取得新進(jìn)展，團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種樣品消耗極低的新技術(shù)，可同時(shí)測(cè)定月壤的粒度和礦物組成。這對(duì)解釋月球深空探測(cè)軌道遙感光譜數(shù)據(jù)、理解月球巖漿活動(dòng)和空間風(fēng)化過程具有重要意義。相關(guān)研究成果在《中國(guó)科學(xué)：地球科學(xué)》雜志中英文版同時(shí)在線發(fā)表。
去年7月，該校地球科學(xué)學(xué)院教授汪在聰領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)申請(qǐng)到嫦娥五號(hào)首批月球樣品，共200毫克。“樣品非常珍貴，可允許的損耗量?jī)H為50毫克，要出更多研究成果，我們只能盡可能降低損耗。”汪在聰介紹，20世紀(jì)70年代以來, 科學(xué)家開始使用各種手段研究月壤樣品，前人所采用的方法通常需消耗較多樣品，并難以同時(shí)獲得礦物組成和粒度、形貌等多方面信息。
該研究團(tuán)隊(duì)基于拉曼光譜微顆粒分析技術(shù)，開發(fā)以極低樣品損耗量，同時(shí)測(cè)定顆粒樣品粒度和礦物組成的新方法，成功運(yùn)用到嫦娥五號(hào)月壤樣品研究。這一研究技術(shù)在月壤研究中的應(yīng)用在世界上尚屬首次，以往技術(shù)通常只能開展粒度或礦物組成其中一項(xiàng)研究。
據(jù)介紹，該研究每次僅需約30微克樣品，獲取多維度信息的同時(shí)，將樣品損耗降到最低，且樣品制備簡(jiǎn)單，極大降低可能帶來的樣品污染問題。此外，該方法可在短時(shí)間內(nèi)快速建立一個(gè)礦物粒度和組成的多元化信息數(shù)據(jù)庫，有助于發(fā)現(xiàn)稀有礦物相。該方法進(jìn)一步發(fā)展，將為未來火星和小行星等其他天體返回的微顆粒樣品，進(jìn)行快速分析提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。
研究發(fā)現(xiàn)嫦娥五號(hào)月壤樣品平均粒度為3.5微米，且呈單峰式分布，表明其具有較高成熟度，即受到的太空風(fēng)化強(qiáng)烈。“礦物粒度是指顆粒直徑，最細(xì)的面粉平均粒度超過100微米，嫦娥五號(hào)月壤樣品比面粉還細(xì)幾十倍。”汪在聰表示，月壤粒度的測(cè)定對(duì)研究太空風(fēng)化過程具有重要作用。
同時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)還建成一個(gè)月壤礦物光譜數(shù)據(jù)庫，分析顆粒并進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，獲得每一種礦物相的粒度和體積等信息，計(jì)算得出不同粒徑下礦物的模式豐度。研究人員發(fā)現(xiàn)在1至45微米粒度范圍內(nèi)的礦物組成為：輝石、斜長(zhǎng)石、橄欖石、鐵鈦氧化物、玻璃等。該研究還識(shí)別出月壤中一些微量礦物相，如磷灰石、石英、方石英和斜方輝石等，其中斜方輝石的發(fā)現(xiàn)為首次報(bào)道，這表明嫦娥五號(hào)月壤中可能含有極少量月球高地物質(zhì)。
上述成果為解譯嫦娥五號(hào)著陸區(qū)的風(fēng)暴洋北部地區(qū)光譜遙感數(shù)據(jù)，提供地面實(shí)況信息，并為理解該區(qū)域深部和表面演化歷史提供了新視角。(記者吳純新 通訊員王俊芳)
關(guān)鍵詞： 嫦娥五號(hào)月壤研究取得新進(jìn)展 可同時(shí)測(cè)定粒度和礦物組成 嫦娥五號(hào)首批月球樣品 拉曼光譜微顆粒分析技術(shù)
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