凝聚了無數航天人心血與智慧的1731克珍貴月壤樣品該怎麼用、在哪些領域使用才能更大地發揮其價值
，一直是人們關注的問題。

　　12月17日淩晨，赴月“出差”23天的嫦娥五號返回器成功降落在內蒙古四子王旗，嫦娥五號“挖土”任務順利完成。此次任務共帶回約1731克月壤樣品
，之後，這些珍貴的月壤樣品將進入科研領域

，為人類了解月球、探索更遙遠的深空提供重要參考。但是，嫦娥五號千辛萬苦帶回來的月壤樣品為什麼一定要保證“原汁原味”
，又是怎樣做到的?對待這些用一點少一點的樣品，科學家們準備采取怎樣的方式進行分析研究呢?

　　分析結果受影響已有前車之鑒

　　在采樣、封裝、運輸、開艙、移交的整個過程中，如何保證此次嫦娥五號帶回來的月壤樣品不被汙染是設計者們極為關注的問題
，直接關係到後續的分析、研究工作能否順利開展以及月壤樣品分析的成果能否取信於人。

　　“地球大氣中存在的氧氣、水分，甚至地球環境中的各類微生物等，都有可能對樣品造成汙染。”嫦娥五號探測器係統副總設計師彭兢介紹，在阿波羅登月時代的兩個案例可以很好地證明這一點。“在對阿波羅帶回的月壤樣品進行分析後，曾有科學家宣布月壤中是含水的，但這受到很多人的質疑，因為在阿波羅的樣品運輸、chulizhongdouwufaquebaoqiweijiechudiqiudedaqi
，ergenjuwomencongdiqiushangduiyuyueqiudeguance
，zaiyueqiuzhengmiandedabufenquyushimeiyoushuibingde，jibianyou，zaiyueqiuzhenkongqiezhijieshoudaotaiyangfushedengdehuanjingtiaojianxia，yehenkuaijiuhuifadiaole。yinci
，xiangguanjielunbingweidedaoxuejiederenke。”

　　“1969年，阿波羅12號登月後，宇航員造訪1967年降落在月球上的勘查者3號，從已經著陸兩年多的探測器上取回了一些設備，用於研究長期暴露在月球上的設備是否會受到諸如月塵、高低溫變化、太(tai)空(kong)輻(fu)射(she)等(deng)的(de)影(ying)響(xiang)。但(dan)令(ling)人(ren)驚(jing)訝(ya)的(de)是(shi)
，後(hou)來(lai)有(you)科(ke)研(yan)人(ren)員(yuan)在(zai)設(she)備(bei)內(nei)部(bu)檢(jian)測(ce)出(chu)了(le)一(yi)種(zhong)地(di)球(qiu)上(shang)的(de)微(wei)生(sheng)物(wu)鏈(lian)球(qiu)菌(jun)，對(dui)此(ci)科(ke)研(yan)人(ren)員(yuan)提(ti)出(chu)了(le)兩(liang)種(zhong)可(ke)能(neng)的(de)解(jie)釋(shi)，一(yi)是(shi)月(yue)球(qiu)上(shang)確(que)實(shi)存(cun)在(zai)這(zhe)種(zhong)微(wei)生(sheng)物(wu)

，二(er)是(shi)這(zhe)種(zhong)微(wei)生(sheng)物(wu)是(shi)勘(kan)查(zha)者(zhe)3號(hao)從(cong)地(di)球(qiu)帶(dai)去(qu)的(de)
，在(zai)月(yue)球(qiu)上(shang)生(sheng)存(cun)了(le)兩(liang)年(nian)，沒(mei)有(you)被(bei)嚴(yan)酷(ku)的(de)空(kong)間(jian)環(huan)境(jing)殺(sha)死(si)。這(zhe)兩(liang)種(zhong)解(jie)釋(shi)，無(wu)論(lun)取(qu)信(xin)哪(na)一(yi)種(zhong)，都(dou)是(shi)令(ling)人(ren)震(zhen)驚(jing)的(de)，在(zai)當(dang)時(shi)引(yin)起(qi)了(le)很(hen)大(da)的(de)爭(zheng)議(yi)。後(hou)來(lai)
，直(zhi)到(dao)2000年(nian)，一(yi)些(xie)從(cong)事(shi)行(xing)星(xing)保(bao)護(hu)的(de)研(yan)究(jiu)者(zhe)分(fen)析(xi)當(dang)時(shi)的(de)過(guo)程(cheng)錄(lu)像(xiang)，發(fa)現(xian)參(can)與(yu)研(yan)究(jiu)的(de)科(ke)研(yan)人(ren)員(yuan)的(de)衣(yi)服(fu)都(dou)是(shi)短(duan)袖(xiu)
，很(hen)可(ke)能(neng)是(shi)他(ta)們(men)暴(bao)露(lu)在(zai)外(wai)的(de)皮(pi)膚(fu)上(shang)的(de)微(wei)生(sheng)物(wu)汙(wu)染(ran)了(le)樣(yang)品(pin)，才(cai)得(de)出(chu)了(le)這(zhe)樣(yang)的(de)錯(cuo)誤(wu)結(jie)論(lun)。因(yin)此(ci)，後(hou)來(lai)美(mei)國(guo)國(guo)家(jia)航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)局(ju)(NASA)改進了地外天體樣品分析的流程
，避免再次發生這樣的錯誤。”彭兢說。

　　“雙保險”保證樣品不被汙染

　　此次對月壤樣品的保護主要依賴於兩層防護。首先是采用漏率極低的密封封裝裝置。“zaiyuerangyangpinshangweifanhuidiqiushi，wulunshizaiyueqiubiaomiandecaiyangguocheng，haishizaitaikongzhongdejiaohuiduijieheyangpinzhuanyiguocheng，dounenggoubaozhengzhenkonghuanjing
，xuyaodanxindeshiwendubianhuakenengduiyangpinzaochengdeyingxiang。weici，keyanrenyuanjiangfanhuiqizhongmifengfengzhuangzhuangzhidewendubaochizai-25℃—55℃
，這個溫度與月球自身的溫度範圍(-180℃—130℃)相比變化很小
，因此對月壤樣品沒有影響。特別是在返回器進入地球大氣的過程中

，盡管返回器表麵溫度高達2000℃—3000℃，但密封封裝裝置內的溫度依舊能夠保持在這個區間範圍內。”彭兢說。與此同時，嫦娥五號采用的密封封裝裝置漏率極低，可以確保回到地球後，即便在地球大氣中停留72小時左右，也不會有其他物質進入裝置汙染月壤樣品。

　　第二層保護是在返回地球後交接、yunshuhechuliguochengzhongdexiangguancuoshi。dangmifengfengzhuangzhuangzhizhuanjiaogeikexuejiashi
，tamenhuishiyongyizhongzhuanmendebaohuzhuangzhilaicunfangmifengfengzhuangzhuangzhi，limianchonglebaohuxingdanqi。“氮氣是一種惰性氣體，參考過去的處理經驗，科學家認為其與月壤樣品間不會發生反應
，因此在樣品轉移
、運(yun)輸(shu)過(guo)程(cheng)中(zhong)能(neng)最(zui)大(da)限(xian)度(du)地(di)保(bao)護(hu)密(mi)封(feng)封(feng)裝(zhuang)裝(zhuang)置(zhi)中(zhong)的(de)月(yue)壤(rang)樣(yang)品(pin)。後(hou)續(xu)在(zai)地(di)麵(mian)實(shi)驗(yan)室(shi)內(nei)打(da)開(kai)密(mi)封(feng)封(feng)裝(zhuang)裝(zhuang)置(zhi)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)，研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)也(ye)需(xu)戴(dai)著(zhe)手(shou)套(tao)在(zai)充(chong)氮(dan)的(de)特(te)殊(shu)裝(zhuang)置(zhi)內(nei)處(chu)理(li)密(mi)封(feng)容(rong)器(qi)和(he)月(yue)壤(rang)樣(yang)品(pin)
，從(cong)而(er)盡(jin)可(ke)能(neng)保(bao)持(chi)月(yue)壤(rang)樣(yang)品(pin)的(de)原(yuan)始(shi)形(xing)態(tai)。”彭兢說。

　　為wei了le保bao存cun和he處chu理li好hao月yue壤rang樣yang品pin，地di麵mian應ying用yong係xi統tong的de科ke學xue家jia們men想xiang盡jin辦ban法fa，建jian設she了le專zhuan門men的de存cun放fang設she施shi和he樣yang品pin處chu理li分fen析xi實shi驗yan室shi，製zhi定ding了le詳xiang盡jin的de操cao作zuo規gui程cheng，盡jin可ke能neng保bao證zheng月yue壤rang樣yang品pin不bu被bei汙wu染ran
，從cong而er獲huo得de正zheng確que可ke信xin的de科ke研yan成cheng果guo。

　　“多管齊下”節約珍貴樣品

　　凝聚了無數航天人心血與智慧的1731克珍貴樣品該怎麼用、在哪些領域使用才能更大地發揮其價值
，一直是人們關注的問題。

　　所謂無損分析，即在不損害或不影響被檢測對象內部組織的前提下，對被檢測對象內部及表麵的結構、狀態等進行檢查和測試的方法。“樣品回來後根據正常程序

，要經過一個無損—少損—有損的分析過程，以保證最大的科學產出。”中國地質大學(武漢)地球科學學院教授肖龍說。無損分析可以幫助研究者了解樣品的基本情況。吉林大學地球探測科學與技術學院教授趙玉岩表示：“目前常見的無損分析比如X射線熒光光譜法，就是利用X射線光管發出的初級X射線激發樣品中的原子
，通過分析樣品中不同元素產生的特征熒光X射線波長(或能量)和強度，獲得樣品中的元素組成與含量信息。”

　　為(wei)了(le)節(jie)約(yue)樣(yang)品(pin)，在(zai)不(bu)得(de)不(bu)損(sun)害(hai)樣(yang)品(pin)時(shi)

，研(yan)究(jiu)者(zhe)也(ye)傾(qing)向(xiang)於(yu)使(shi)用(yong)微(wei)量(liang)分(fen)析(xi)
，在(zai)這(zhe)種(zhong)分(fen)析(xi)方(fang)法(fa)中(zhong)，被(bei)測(ce)物(wu)質(zhi)的(de)許(xu)可(ke)量(liang)通(tong)常(chang)僅(jin)約(yue)為(wei)常(chang)量(liang)的(de)百(bai)分(fen)之(zhi)一(yi)
，重(zhong)量(liang)約(yue)為(wei)1—15毫克。“birujiguangboshidianganouhedenglizitizhipujishu，gaijishushijiangjiguangshujujiyuyangpinbiaomianshizhirongshiqihua，bingtongguozaiqijiangyangpinweilizairudenglizitizhongdianli
，jingzhipuxitongjinxingzhiliangguolv，zuihouyongjieshouqifenbiejiancebutongzhihebidelizi。zhezhongjishuzhijieboshigutiyangpin，bimianleshijiwuran、樣品分解不完全、易揮發元素丟失等問題
，而且消除了水和酸造成的多原子離子幹擾。此外，微量技術手段還包括納米離子探針技術
、顯微激光拉曼光譜
、傅裏葉變換紅外光譜法等。”趙玉岩說，目前的分析技術已經開始向智能化、小型化
、在(zai)線(xian)式(shi)及(ji)儀(yi)器(qi)聯(lian)用(yong)方(fang)向(xiang)發(fa)展(zhan)，但(dan)針(zhen)對(dui)月(yue)壤(rang)樣(yang)品(pin)的(de)珍(zhen)貴(gui)性(xing)和(he)特(te)殊(shu)性(xing)，還(hai)需(xu)要(yao)進(jin)一(yi)步(bu)完(wan)善(shan)分(fen)析(xi)方(fang)法(fa)，提(ti)高(gao)相(xiang)應(ying)儀(yi)器(qi)的(de)靈(ling)敏(min)度(du)和(he)分(fen)辨(bian)率(lv)，研(yan)發(fa)新(xin)技(ji)術(shu)新(xin)方(fang)法(fa)。

　　月壤樣品能告訴我們這些

　　通過對月壤樣品的分析，可以對研究者建立的用以估算天體表麵年齡的數學模型的結果進行校正。肖龍說：“已有的月球年代曲線是用人類現有的月球樣品校正過的，基本覆蓋從39億年到30億年，但從30億年到十幾億年的數據由於缺乏樣品無法校正
，此次嫦娥五號帶回的樣品剛好彌補了這段時間的空白。”

　　同tong時shi
，此ci次ci獲huo得de的de月yue壤rang還hai能neng夠gou為wei人ren們men了le解jie月yue球qiu地di質zhi演yan化hua提ti供gong重zhong要yao參can考kao。嫦chang娥e五wu號hao著zhe陸lu區qu是shi月yue球qiu上shang規gui模mo最zui大da的de晚wan期qi玄xuan武wu岩yan之zhi一yi，其qi獲huo取qu的de玄xuan武wu岩yan樣yang品pin比bi美mei國guo阿e波bo羅luo計ji劃hua和he蘇su聯lian月yue球qiu16號獲取的樣品都要“年輕”。吉林大學地球探測科學與技術學院教授孟治國說：“玄武岩的年齡越小，意味著其源區越深。以這些采樣為代表的深部月幔物質和以阿波羅計劃玄武岩為代表的淺部月幔物質
，在鈦鐵含量、礦物成分上必定會存在差異。研究者希望從中獲得晚期玄武岩源區地球化學和礦物學性質及其同位素和微量元素特征的新知識;了解放射性元素釷(Th)的富積機製及其在後期火山活動中的作用;提高對晚期月球內部熱演化曆史的理解
，進而檢驗和約束月球熱演化的模型，解讀月球火山活動晚期的一些懸而未決的問題。”

　　孟治國指出：“除了天文學領域，月壤對於微生物領域、ziyuanlingyudengyeyouzhongdayiyi。duiyuqianzheeryan，jianliyongjiuyueqiujidishiweilaixingxingtancedezhongyaofazhanfangxiangzhiyi。yaoshixianzheyimubiao，yanjiuweishengwuzaiyuebiaodeshiyixing
、月壤是否適合微生物生長和繁衍，是否適合農業開發都是繞不開的問題;而在月球資源方麵，這次采樣得到的是鈦鐵含量最高的月壤物質，其中氦-3的含量也會更高
，我們期待這次采樣分析能對氦-3的含量
、分布特征和分布規律有更高層次的理解。同時
，鈦鐵礦本身也是一種重要的月球資源
，鈦、鐵提取的副產品是人類生活必須的水
，水電解後的氫和氧也是人類在月球開展科研活動的必需資源。”