在微观尺度上探寻月球的历史

来源：人民日报

我参与嫦娥型号探月任务已有20多年，主要研究方向是工程用模拟月壤研制。当我们拿到嫦娥六号带回的月背月壤样品的那一刻，“开心”已不足以描述当时的心情，我们的理想正在一步步实现。通过研究月壤，我们可以进行优化模拟，从而更好服务后续探月任务。

有了对嫦娥五号月壤样品研究的基础，我们在申请嫦娥六号月壤样品时，就已确定核心研究目标——系统解析月壤中碳的特殊纳米结构。通过运用多种前沿显微与分析技术，结合多尺度分析方案，我们直接捕捉到了典型中空管状结构且管壁约0.5纳米的清晰图像与动态视频证据，在国际上首次发现并确认了天然形成的单壁碳纳米管和石墨碳。可以说，这一发现直接改写了我们对月球的认知，证明月球表面存在能生成精细碳纳米结构的高能环境。

将月球正面样品与月球背面样品对比，我们还发现了月背样品中的碳结构缺陷更多，这证明月表与月背在物质组成与演化过程上并不对称，月背在历史上可能经历过更强烈的微陨石撞击。

发现的背后其实有挑战。最关键的是，如何在透射电子显微镜下，既呈现出清晰的纳米结构，又避免高能电子束对实验样品造成损伤。我们尝试了多种办法，最终决定双管齐下：对仪器参数进行精细优化的同时，在样品制备和观测环节追求极致的效率，缩短观测时间。

新成果的诞生，是团队协同攻坚、求实创新的结晶。团队成员积累的理论研究基础与样品测试、娴熟制样及数据分析等专长，都是成果取得的关键支撑。让我印象最深刻的，是在高分辨透射电镜屏幕上，第一次清晰地看到那些天然形成的、结构完美的单壁碳纳米管影像的瞬间。那时，一种强烈的震撼与感动涌上心头：我们手中的月壤不仅记录着月球的历史，更藏有如此精妙绝伦的自然造物。

嫦娥六号带回的珍贵月壤，为基础研究打开了新的窗口，而长期积累的基础研究功底，使我们有能力在微观层面捕捉并识别关键信息。深空探测与基础研究相互支撑、同向发力，让来自月球的科学问题得以被更深入地回答。

（作者邹猛为嫦娥六号月壤样品研究团队负责人、吉林大学生物与农业工程学院教授，本报记者李君强采访整理）