深圳大學首領取嫦娥五號月壤樣本　將研究月壤顆粒間傳力傳熱機理

8月7日，深圳大學深地科學與綠色能源研究院院長、中國工程院院士謝和平前往國家天文台領取了100毫克月壤。這也是深圳第一次正式領取了嫦娥五號帶回來的月球樣品。
今年6月27日，國家航天局探月與航天工程中心公佈了第六批月球樣品發放公告，深圳大學深地科學與綠色能源研究院謝和平院士成功獲批。現在，這份彌足珍貴的月壤已經交到謝和平院士研究團隊手中。
據深大科研團隊介紹，本次月壤申請主要開展「考慮宇宙深空中真空電磁漲落環境下的月壤顆粒間傳力傳熱機理研究」。

寶貴的月壤承載著厚重的希望

100毫克月壤，放在手心幾乎感受不到重量，但卻承載着最厚重的希望。

我國取回月壤的歷程，凝結着全國2000多家單位、數十萬名科技工作者的智慧、熱情和汗水。從2004年「嫦娥工程」正式啟動，到2020年12月17日嫦娥五號返回器安全著陸，整整經歷了漫長的16年。

月壤厚重，是因為月壤中蘊藏着月球的奧秘。通過研究月壤，我國科學家正逐漸給出答案：2021年10月，中國科學院地質與地球物理研究所和國家天文台，聯合多家研究機構，在月球岩漿活動停止時間、月球晚期岩漿活動成因、月球上是否含有「水」等方面，取得突破性進展；2022年8月，中核集團核工業北京地質研究院的科研人員發現了一種新礦物——嫦娥石；2022年10月，中國科學院地質與地球物理研究所的科學家又提出新的月球熱演化模型，揭示了月球年輕火山的成因；2023年5月，我國科研人員發現了多種類型、不同起源的月球玻璃物質，肯定了在月球表面就地取材利用月壤加工生產玻璃建材的可行性……這些成果豐富了人類對月球的了解，受到國際學界高度評價。

也許有人會問，100毫克月壤是不是有點少？深大科研團隊成員告訴記者，100毫克月壤已經不少了，「對於月球樣品來講，重量不是問題，因為藉助現在的高精尖分析儀器，100毫克已經可以滿足所有的分析需求了」。

深大正研究登月取芯探礦

據悉，國家航天局針對本次嫦娥五號月球樣品申請，經行業專家通訊評審、月球樣品專家委員會評、探月與航天工程中心審核，來自16所科研機構與高校的60份申請獲批。這也是深圳市高等院校、科研院所首次獲批真實的月球樣品。

2018年，謝和平院士團隊在國際上首次提出「保壓、保溫、保質、保濕、保光」取芯獲取地球深部真實物性參數的構想，自主研製了深部岩石原位保真取芯探礦與保真測試分析系統，獲得國家自然科學基金委重大科研儀器項目資助。

那麼，這個用在地球的科研成果是不是也能複製到月球上，讓我們登上月球取芯探礦呢？謝和平院士團隊在重大科研儀器研製的基礎上，針對當前國際上存在月球取芯「鑽不深、取不真」的現狀，將研究成果拓展到月球取芯探礦，提出了月球大深度保真取芯探礦構想。在團隊看來，獲取月球大深度及原「質」原「位」保真樣品，將能更加準確地評估月球資源禀賦。

在深圳大學的實驗室裏，記者見到了月球大深度保真取芯探礦模擬裝置，研究人員利用地球土壤模擬出了月球岩層，進行探礦模擬實驗。團隊成員告訴記者，月壤是可以模擬的，研究團隊在經過大量調研之後，從我國東北尋找到了一種岩石作為模擬月壤進行實驗。

國家探月中心等單位專家曾多次到深圳大學，聽取了月球保真取芯探礦和月球物質資源及環境資源利用的匯報，並給予的充分指導和大力支持。 2023年4月25日，國家航天局深空探測（天都）實驗室與謝和平院士聯合正式成立科學家工作室，就深空物質資源開發中的基礎科學問題進行深入合作研究。

將用於研究月壤顆粒間傳力傳熱機理

據深大科研團隊介紹，本次月壤申請主要開展「考慮宇宙深空中真空電磁漲落環境下的月壤顆粒間傳力傳熱機理研究」。

為什麼月球表面無液態水，月壤卻出現了地面上非飽和土才有的高黏附力現象呢？為什麼月球上熱流測量出現明顯異常的現象呢？為了解析這些問題，研究團隊在國際上首次提出從真空電磁漲落的視角建立了基於量子電動力學的不規則顆粒相互作用理論預測模型，來攻關分析月壤顆粒的傳力與傳熱機制。

從探月工程角度，該研究有望建立顆粒相互作用理論預測模型，為月壤相關工程的設計提供理論基礎；從行星科學角度，該研究可推廣到真空中任意物質顆粒體系，為原行星盤生長等現象提供精確預測分析；從量子物理角度，該研究可為真空電磁漲落效應提供驗證和預測分析，為物理力學發展提供新方向。

本次申請真實月壤樣本的測試，可為團隊的研究提供基礎參數輸入和驗證，有望解釋原行星盤生長、碎石堆小行星穩定性、阿波羅熱流計異常等行星科學現象，也可以指導月球著陸取芯探礦、小行星軌道控制等深空工程設計及預測分析。

本文獲《羊城晚報》授權轉載