坚持自信自立 解锁来自月球的“中秋礼物”
2024-03-02核工业北京地质研究院团委
核工业北京地质研究院团委
2022年9月9日,中秋节前夕,国家航天局、国家原子能机构联合在京发布嫦娥五号最新科学成果:中核集团核工业北京地质研究院(以下简称:核地研院)在月球样品研究中发现新矿物,这份来自月球的礼物被命名为“嫦娥石”。
发现“嫦娥石”的团队,是一支“三高”队伍:由核地研院科研骨干组成,共有15人,其中博士9人,硕士6人,正高级工程师5人,副高级工程师10人,35周岁以下青年占比70%。这支青年团队有理想、敢担当、能吃苦、肯奋斗,他们的发现改变了中国月球矿物的发现历史。
未雨绸缪、上天揽月,一场开启月球样本研究新篇章的“寻石记”。 为赓续“两弹一星”精神,矢志科技自立自强,填补月球样品研究的空白,在嫦娥五号探测器回到地球之前,月球样品研究团队便开始了谋划布局。团队结合核地研院自身优势和研究特色,制订了科学目标和研究方案,建立了专门的月球样品分析检测实验室。2020年12月17日,嫦娥五号探测器携带1731克月球“土特产”成功返回地球,在国家航天局的支持下,经过严格的申请及答辩,核地研院成为我国首批获得月球样品的13家科研单位之一,从此开启了月球样品研究的新篇章。
牢记使命、“核”力攻坚,一种从14万月壤颗粒中找出的新矿物。核地研院首次申请的月壤科研样品只有50毫克,按照要求,在研究过程中,对月壤的消耗量不能超过20毫克。这意味着研究团队能用于研究的月壤大约只有5颗芝麻粒儿那么多。
“要在这5颗‘芝麻粒儿’的粉末中找‘乾坤’,大家充满干劲又战战兢兢。”第一批申请月壤样品研究负责人黄志新博士说。李婷博士,团队骨干之一,在某次对月壤粉末样品开展矿物学研究时发现了新矿物的蛛丝马迹。这个疑似新矿物的颗粒大小不足10微米,甚至不到一根头发丝直径的1/10。经分析,人类已知的矿物中没有一种与它的化学成分组成一致。
真的是一种新矿物吗?一种矿物要被确定为新矿物,除了提交化学成分信息,还需要提交晶体结构信息。为了解开这道“必答题”,年轻的研究团队对这个疑似新矿物进行分析并剔除共生矿物。尽管研究团队使用了各种试验手段,但都没办法清除这颗微小颗粒周围的共生矿物,研究团队第一次并没有成功破解它。更严酷的现实是:此时,可以消耗的月壤样品已经没有了。
苦心人,天不负。2021年国家航天局正式公布第二批月球科研样品计划。钟军博士,第二批申请月壤样品负责人,成功获得一件光片样品。只是这次的样品更少,仅有15毫克左右。
大家精心组织、通力合作、潜心攻关,制订了详细的科研计划。在第一个样品的基础上,统计了第二个样品靶的14万个颗粒。最终,团队克服了颗粒数量极多挑选难、颗粒尺寸极小分离难、结构复杂解译难等巨大困难,成功分离切割出一颗10微米×7微米×4微米的单晶颗粒,通过细致严谨和标准化的重复测量,成功解译了晶体结构,确证这是一种新矿物。
强核报国、挺膺担当,一段“宇宙级”与神话碰撞的浪漫命名。为弘扬中华民族传统文化,将我国的传统文化和新时代中国科技发展成绩推向全世界,月壤团队将月球新矿物命名为“嫦娥石”,英文名暂定为Changeite-(Y),并将报告提交给国际矿物协会新矿物分类及命名委员会。
然而,令团队始料未及的是:虽然新矿物获得了批准,但是名称并没有通过。因为嫦娥石的英文名Changeite-(Y)和一种已知矿物的英文名Changoite太相似。反复思考后,团队找到了一个既有中国特色也符合国际惯例的英文名字——Changesite-(Y)。
Changesite-(Y)既是纪念我国嫦娥工程首次取回的月球样品,明确了该矿物来自中国传统神话嫦娥(Chang’E)的居住地(site),即月球;又同时表明该矿物取自嫦娥五号(Chang’E)的降落点(site)。此外,S既是中文“石”的拼音首字母又是英文“Stone(石头)”的首字母。该名字最终通过批准。
嫦娥石是中国第一次发现的月球新矿物,也是國际上发现的第六个月球新矿物。它的发现是矿物学基础研究领域的重大突破,是从0到1的原创性成果,丰富了人类矿物学的宝库,促进了矿物学学科的发展,为月球成因、演化和深空科学探测提供了新的重要支撑。
2022年,在月壤中首次发现新矿物“嫦娥石”新闻被评为2022年度国内十大科技新闻、国防科技工业十大新闻、中核集团十大新闻和近年来核技术应用领域十件大事。而作为2022年度中央企业青年文明号,这支面向星辰大海的研究团队也终于正式解锁了这份来自月球的“中秋礼物”。