如何盡可能降低損耗，測試嫦娥五號月壤樣品的粒度和礦物組成？7月5日，科技日報記者從中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）獲悉，該校佘振兵、汪在聰教授科研團隊在月壤研究中取得新進展，團隊開發(fā)了一種樣品消耗極低的新技術(shù)，可同時測定月壤的粒度和礦物組成。這對解釋月球深空探測軌道遙感光譜數(shù)據(jù)、理解月球巖漿活動和空間風化過程具有重要意義。相關(guān)研究成果在《中國科學(xué)：地球科學(xué)》雜志中英文版同時在線發(fā)表。
去年7月，該校地球科學(xué)學(xué)院教授汪在聰領(lǐng)銜的團隊申請到嫦娥五號首批月球樣品，共200毫克。“樣品非常珍貴，可允許的損耗量僅為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，并難以同時獲得礦物組成和粒度、形貌等多方面信息。
該研究團隊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，同時測定顆粒樣品粒度和礦物組成的新方法，成功運用到嫦娥五號月壤樣品研究。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，將樣品損耗降到最低，且樣品制備簡單，極大降低可能帶來的樣品污染問題。此外，該方法可在短時間內(nèi)快速建立一個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，即受到的太空風化強烈。“礦物粒度是指顆粒直徑，最細的面粉平均粒度超過100微米，嫦娥五號月壤樣品比面粉還細幾十倍。”汪在聰表示，月壤粒度的測定對研究太空風化過程具有重要作用。
同時，研究團隊還建成一個月壤礦物光譜數(shù)據(jù)庫，分析顆粒并進行自動識別，獲得每一種礦物相的粒度和體積等信息，計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、斜長石、橄欖石、鐵鈦氧化物、玻璃等。該研究還識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)為首次報道，這表明嫦娥五號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著陸區(qū)的風暴洋北部地區(qū)光譜遙感數(shù)據(jù)，提供地面實況信息，并為理解該區(qū)域深部和表面演化歷史提供了新視角。
原標題：新技術(shù)實現(xiàn)月壤粒度和礦物組成同時測定
