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月球样品处理进展如何?研究方向有哪些?

2021-07-13 09:07:28 来源:光明日报

7月12日,国家航天局探月与航天工程中心在京举行嫦娥五号任务第一批月球科研样品发放仪式,标志着月球样品科学研究工作正式启动。

2020年12月17日凌晨1时59分,嫦娥五号返回器携带1731克月球样品成功返回地面。在月球样品正式移交地面应用系统后,地面应用系统对月球样品开展了容器解封、样品处理、存储、制备、基础分析、描述及建库等工作。

据了解,国家航天局共收到23家科研机构的85份申请,来自13所科研机构的31份申请获得通过,样品发放总量共17.4764克。通过这些月球样品申请的研究方向主要涉及月球火山活动年龄、月球演化过程等方面。

样品如何申请,有什么评判标准

4月13日,第一批月球样品信息在中国探月与深空探测网上线发布,并开始受理借用申请。国家航天局探月与航天工程中心副主任、月球样品管理办公室主任裴照宇介绍,首批一共发布了44个科研样品,共56.8812g,其中光片样23个共768.3mg、岩屑样19个共1112.9mg、粉末样2个共55g;粉末样可由多个申请人共同借用,光片样和岩屑样是排他的。

至5月31日申请受理截止日,共收到来自教育部、工信部、自然资源部、中科院、核工业集团、航天科技集团等方面的23家科研机构的37名使用责任人提出的85份申请。经审核,来自13所科研机构的31份申请获得通过,对应21个样品,共17.4764g,其中光片样6个157.6mg,岩屑样13个868.8mg。

这31份申请如何脱颖而出,月球样品专家委员会用什么标准来评判?

“首先要评估申请人拟研究的科学问题,是否具有重要科学意义,是否能推进人类对月球、对地球、对太阳系的认识。”月球样品专家委员会主任、中国科学院院士朱日祥表示,专家组还要评估申请人的研究方案是否可行,申请样品量是否合理,是否具备相关研究能力,所属单位是否具备月球样品保存与测试条件等。在会议表决时,需要参会的专家2/3以上同意,申请方能通过。

针对部分样品无人申请或者有申请但未发放,朱日祥指出,一是取决于申请人对样品研究价值,以及申请策略的考量;二是委员们从科学意义、方案可行性、对其他研究的影响等角度进行了严格把关,未支持科学问题阐述不清楚、研究方案不够完善的申请。

“根据我们的统计,本次评审通过的样品申请数占全部申请的36.5%、样品重量占全部发布样品重量的37.8%。部分样品存在竞争十分激烈的情况,而部分样品则无人问津。”朱日祥指出,随着样品制备工作的推进、样品信息发布的完善、评审工作的持续开展,样品申请通过率和样品分发率有望逐步提高。

裴照宇表示,这次是我们第一批月球科研样品的发放,未来还会按计划、按程序不断有新的样品公布和发放,希望能有越来越多的科研机构加入月球样品的研究中来。

“未能通过此次申请和未赶上申请截止日的科研机构,也不用着急。”裴照宇表示,后续将根据地面应用系统的样品处理进展,陆续发布新的科研样品;初步计划下一次月球科研样品借用申请评审安排在今年9月。打算申请第二批科研样品的科研机构可以提前做好准备。

样品处理进展如何,研究方向有哪些

“全世界科学家已经对美国阿波罗样品研究50年了,但由于美国的沃尔夫法案,中国科学家基本拿不到阿波罗月球样品进行研究,制约了我们国家月球与行星科学的发展。”朱日祥表示,我们的采样区是经过大量研究与论证的,有可能对月球演化的动力学过程有突破性的认识。不仅可以培养自己的研究队伍,对我国后续月球与深空探测也具有重要的指导作用。

“通过这些月球样品申请的研究方向主要涉及月球表面过程、火山活动年龄、月球演化过程、矿物与挥发分组成几个大方面的科学研究。”朱日祥指出,嫦娥五号样品与过去美苏获得的月球样品不同。通过对嫦娥五号采集月球样品的研究,将对月球与行星演化,行星宜居性等方面产生新的认识。

针对样品处理进展,探月工程三期副总设计师、地面应用系统总师李春来表示,目前铲取样品的处理工作基本完成,包括铲取样的粉末和岩屑颗粒的处理、描述、信息采集、光片制作、基础分析等样品库信息,可以发布更多的样品。

“由于钻取样的数量较多,样品量都很小,很多样品少于1克,样品的处理、描述、信息采集的工作量很大,样品制备和基础分析也需要更为精细和仔细,目前样品的处理、制备和基础分析工作仍在进行中。”李春来说。

样品处理过程中存在损耗吗?“月壤颗粒非常细,也容易带电,极易吸附在接触样品的处理工具上,因此我们在处理样品的过程中尽量减少直接接触样品的工具类型,并且对接触过样品的工具进行样品回收处理。”李春来表示,在光片的制备过程中,由于需要将月壤颗粒磨出一个平面来进行微区分析,因此磨抛过程中不可避免地会造成光片上颗粒样品极微量的磨损。

“嫦娥五号共取回了1731克月壤,可以说每一粒都弥足珍贵。”裴照宇建议,各单位在开展研究的同时,尽最大努力保护样品的原始性和安全性,最大限度减少研究带来的样品损耗,严格按照申请书上的研究方案开展工作,做好研究全过程的详细记录。

月球样品是否进行国际联合研究

此前,月球样品已分别在人民大会堂、中国共产党历史展览馆、国家博物馆、江苏省及香港特别行政区展出,所到之处均引起热烈反响。

月球样品是否进行国际联合研究?裴照宇介绍,月球样品的管理和使用遵守中华人民共和国缔结和参加的相关国际公约。国家航天局鼓励开展月球样品的国际联合研究,国外科学家可以通过加入国内科研团队等方式共同开展样品研究工作。

“国家航天局正在会同有关部门制定月球样品国际合作相关规则,报批后实施。”国家航天局探月与航天工程中心主任刘继忠指出,目前月球样品研究工作主要由中方科研机构牵头开展,为了尽快完成委员会组建和样品分发、促进科学研究、实现快出成果,在成立第一届月球样品专家委员会时暂未设外籍委员。但是按照《月球样品专家委员会章程》,可以根据需要特别邀请其他中外专家参加评审。后续,将根据样品研究和国际合作的需要考虑增加外籍委员。“同时也欢迎有更多的港澳科研机构,积极参与月球样品的科学研究工作。”

刘继忠表示,这次是我们第一批月球科研样品的发放,未来还会按计划、按程序不断有新的样品公布和发放,希望能有越来越多的科研机构加入到月球样品的研究中来。我们将以更加开放的思维和举措推进国际合作,联合国外科学家共同参与月球样品的科学研究,在合作中实现相互学习,不断提升自身科技创新能力。

“未来,嫦娥六号还要完成月球采样返回,火星采样、小行星采样已列入长期规划。”刘继忠表示,从工程管理到科学研究,我们要在实践中不断总结经验,不断完善工作方式,使月球样品研究产出更多的成果,取得更多的科学发现。(崔兴毅)

文章来源:光明日报 责任编辑:zgsj
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