7月10日下午,在國科大杭州高等研究院新聞發(fā)布會的現(xiàn)場,杭高院物光學(xué)院首席教授舒嶸正式向杭高院常務(wù)副院長鄭崇輝轉(zhuǎn)交“月壤”樣品證書。
在兩天前7月8日的晚上,由中國科學(xué)院國家天文臺發(fā)放,經(jīng)月球樣品專家委員會評審,探月與航天工程中心審核,來自月球的嫦娥五號樣品——一份重200mg粉末樣1和一份重13mg的光片樣1共“兩小捧”月壤,正式抵達(dá)了位于浙江杭州的杭高院實(shí)驗(yàn)室。
新聞發(fā)布會現(xiàn)場,科學(xué)家們紛紛稱呼這來自月球的土壤為“無價之土”,表示將進(jìn)一步把這些珍貴的“月壤”研究透、研究深,為人類揭開月球奧秘貢獻(xiàn)自己的力量。
當(dāng)月球“土特產(chǎn)”跋山涉水來到浙江,它的日常是什么樣的?背后又藏著哪些科研愿景?
“眾星捧月”的月壤日常
2020年12月,嫦娥五號月球探測器著陸在月球正面西北部的呂姆克山附近,采樣到總質(zhì)量達(dá)1731g的月球表層月壤和深部巖芯樣本,并成功凱旋回國。
在實(shí)驗(yàn)室的手套箱里,全副武裝的記者,第一次見到了這些月球來客。編號為CE5C0400YJFM00409H的透明小罐子里放著200毫克的細(xì)粒月壤屬于粉末樣,編號CE5C0400YJFM00402H14GP的小圓盤中,則是13毫克的光片樣。據(jù)介紹,粉末樣是干燥的細(xì)小顆粒,適合廣泛的實(shí)驗(yàn)分析;光片樣是經(jīng)過樹脂固化和拋光處理的薄片,便于顯微鏡下的高精度成像和分析。
不仔細(xì)看可能還看不太清楚的這些月壤,在研究人員們的眼里,可屬實(shí)是當(dāng)下“最重要”的寶貝。
研究團(tuán)隊(duì)核心成員許學(xué)森介紹,因?yàn)椤霸氯馈笔状蝸砗,杭高院特地為它量身打造了一間實(shí)驗(yàn)室,依據(jù)國家天文臺月壤樣品存儲標(biāo)準(zhǔn)定制了同款手套箱。
一天24個小時,這些樣品都是在萬級以上的潔凈間里保存,并被不間斷、零死角地進(jìn)行監(jiān)控以及實(shí)時影音記錄。
“因?yàn)橄M苤貜?fù)利用珍貴的月壤樣品,所以此次申請到的月壤樣品,需要在一年后歸還,并且損耗率不能大于20毫克。所以每次開蓋,我們都小心小心再小心,保存好它,將每一點(diǎn)都用于科學(xué)研究當(dāng)中。”許學(xué)森說。
一小捧月壤,承載探月工程的未來
月壤來之不易,杭高院物光學(xué)院首席教授舒嶸團(tuán)隊(duì)也匯聚了一支“精英力量”——舒嶸領(lǐng)銜,帶領(lǐng)一批來自光學(xué)、電子、光譜、機(jī)械、遙感等多學(xué)科領(lǐng)域的青年科研人員共同開展研究。此前,團(tuán)隊(duì)還曾成功研制嫦娥系列和我國首次火星探測主動光電載荷,多次在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表高水平文章。
在此之前,不同的科研團(tuán)隊(duì)曾對嫦娥五號月壤樣品進(jìn)行了多種角度的分析和研究,并獲得了多項(xiàng)成果。比如,找到人類在月球上發(fā)現(xiàn)的第六種新礦物“嫦娥石”;明確嫦娥五號月壤樣品玄武巖形成于20億年前;確立月壤氦-3的最佳萃取溫度系數(shù)等等。
杭高院的這支團(tuán)隊(duì)則將更多是從工程儀器的角度,開展科研。舒嶸介紹,基于落地浙江的月壤樣品,有望為未來的探月工程進(jìn)一步“擦亮眼睛”。比如嫦娥六號著陸器搭載的有效載荷——月球礦物光譜分析儀,就相當(dāng)于嫦娥六號的“眼睛”,幫助它在月球上實(shí)時檢測月表礦物。
“借助月壤本身,我們將建立遙感設(shè)備和月壤光譜的數(shù)據(jù)內(nèi)在聯(lián)系,校準(zhǔn)和升級光譜儀的系列監(jiān)測能力,同時將地面月壤樣品和在軌數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。”舒嶸說道。
也就是說,也許未來,在嫦娥七號、八號等探月工程中,新一代有效載荷的新進(jìn)展,都可能基于這213mg月壤的助力。
“無價之土”到浙江,意義重大
今年,嫦娥六號首次實(shí)現(xiàn)人類從月背成功取樣,獲得了全世界的廣泛關(guān)注。與此同時,大家也不會忘記,在一步一步腳踏實(shí)地前進(jìn)的探月路上,嫦娥五號和其月壤樣品,在當(dāng)時都是人類挺進(jìn)星辰大海里程碑式的存在。
嫦娥五號實(shí)現(xiàn)了五個首次重大突破。首次在月球表面自動采樣、首次從月面起飛、首次月球軌道無人交會對接、首次帶樣品高速返回地球、首次對樣品進(jìn)行存儲、分析和研究。
同時,嫦娥五號也是我國首次在月球上“挖土”、以及全人類44年來將月壤樣品帶回地球。
“嫦娥五號樣品獲批落地浙江,是浙江省以及杭州市在航空航天領(lǐng)域科研實(shí)力的一項(xiàng)有力證明!焙几咴合嚓P(guān)負(fù)責(zé)人表示,“也代表我們在空天信息領(lǐng)域進(jìn)一步探索,為相關(guān)信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展助力增勢的決心!
仰望星空,筑夢蒼穹。舒嶸透露,接下來,團(tuán)隊(duì)會盡全力做出應(yīng)有的科研產(chǎn)出,同時以現(xiàn)有的科研工作為基礎(chǔ),為嫦娥七號以及未來的深空探測貢獻(xiàn)自己的智慧結(jié)晶。