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在0.15克“月尘”中寻宝——月壤研究背后的故事

所属分类:时事聚焦    发布时间: 2021-10-20    作者:宁夏钢结构厂房
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10月19日,中国科学院发布了嫦娥五号月球科研样品.新研究成果,这是我国科学家自主牵头的..批嫦娥五号月球科研样品研究成果。主要成果者之一、中国科学院地质与地球物理研究所(以下简称“地质与地球物理研究所”)研究员李院士,用他的话来说,略带自豪:“所有的研究都是我们做的,充分展示了中国的科研实力和创新能力。”

这次,地质和地球研究所总共获得了5克样品。这些样本是如何研究的?让我们来看看月球土壤研究背后的故事。

如何尽可能保证样品的“纯度”。

地质研究所研究员杨伟说:“月球土壤暴露在空气中会受到污染。我们应该尽可能避免污染,尽可能使用无损分析或超微破坏性分析,并具有高空间分辨率,以确保研究结果的准确性。”

杨伟向记者介绍了该所月球样品洁净室的千级超净室,其中放置了三个装有高纯氮气的手套箱。月球土壤就是在这里储存、加工和分析的。为了避免空气污染,研究人员在手套箱中操作。

"我们需要控制与样品接触的气体、试剂和固体物质."杨伟介绍,由于月球上的水含量极低,没有氧气,“我们要保证手套箱里的水和氧气含量低于百万分之一。”他的语气中有一丝遗憾。“但是,只要对样品进行研究,就不可避免地会有损失,无论是在对月球土壤颗粒进行分选时,还是在使用仪器进行分析时。”

样品比灰尘细。如何找到“.能说明问题”的月壤?

月球土壤样本更像是一把灰尘。“嫦娥五号获得的月壤非常细,平均值只有60微米,比阿波罗登月获得的月壤还要薄。"李伸出手掌,压低声音说道. "这样,呼吸就会消失。"

每一粒月壤都是珍贵的,但对于科学研究来说,每一粒月壤都有不同的问题。如何才能找到“.能说明问题”的月壤颗粒?李举例说,地质科学研究中.重要的定年矿物,“我们用放射性同位素方法来定年,.好的样品是含锆颗粒,所以如何挑选出.合适的样品就成了关键。”

地质研究所所长吴福元院士郑重介绍研究所内的“秘密武器”——技术员马红霞。她有一双独特的巧手,可以快速自由地操纵每一个像灰尘一样细的样品。“我们一直从事地质研究。这样的技术人员都是我们研究所培养的,也是我们研究所的‘宝贝’。现在国内外很多研究机构遇到样本分离的问题,都要向我们借人。”只要选择合适的粒子,制备成好的样品靶,下面的事情就可以交给仪器了。

如何对同一个样本做.好的研究?

月球样品极其珍贵,不仅要借还,还要尽量减少损失。李说:“当时我们队借了3克样品,退了2.85克。在仅消耗0.15克后,我们完成了..批研究任务。”

如何用.少的样本做出.好的结果,在同行的竞争中脱颖而出?

吴福元说,这不仅得益于地质地球研究所的科学积累,更得益于“技术先行”的实验平台。“地质学是一门与实验密切相关的学科。我们建立了通用实验平台——公共技术中心,购买了离子探针、纳米离子探针等仪器。”该平台聚集了一支稳定的工程师团队。在研究过程中,科学家和工程师紧密结合,发明了独特的技术和方法,将仪器调试到.佳状态。用吴福元的话来说,就是仪器的能力“用到了极限”。李说:“例如,在测年过程中,我们改进了离子探针仪器的关键硬件,实现了对小于3微米的束斑的..测量。可以说,国际上很少有人能达到这样的精度,我们处于国际..地位。”

据悉,嫦娥五号月球样品的第二轮申请已经开始,月球土壤将会告诉我们更多关于月球的奥秘。吴福元说:“作为一名科技工作者,参与月球研究是一件幸事!中国科学家准备好了,我们期待未来!”

(——文章来源中国新闻网,如有侵权请联系宁夏钢结构厂房的小编删除)