來自月亮的中秋大禮

2022年的中秋節，正當人們歡聚一堂，仰望頭頂一輪明月，暢想嫦娥輕舞廣寒宮之時，我國科學家鄭重宣布，首次發現月球上的新成員——嫦娥石。這份來自月球的中秋大禮，被賦予“嫦娥”這個令人神往的名字，讓一粒小小的礦沙充滿了詩情畫意。其實，發現的歷程充滿著艱辛，哪里談得上浪漫，但是探索的道路始終滿懷著樂觀和自信。

取名“嫦娥”寓意深長

嫦娥石是一種柱形晶體狀的磷酸鹽礦物，存在于月球玄武巖顆粒中。

中核集團核工業北京地質研究院（以下簡稱核地研院）的科研人員，在14萬個月壤顆粒中，分離出直徑約為10微米的顆粒，成功揭開了它的晶體結構，并證實這是在月球上發現的一種新礦物，使我國成為世界上第3個發現新月礦的國家，為和平開發和利用太空資源貢獻了中國力量。

“嫦娥石”是我國科學家精心挑選的名字。首先，是為了紀念嫦娥五號探測器首次取回月壤；其次，象征著這種礦物來自中國神話人物嫦娥所居住的月宮。從發音上看，中文“石”的拼音（shí）和英文“石”的單詞（stone）開頭字母都是“S”，讀音都接近“石”，國內外都好理解。這一命名既體現出探月領域的華夏文化色彩，也展示了科學與藝術相融合的中國式浪漫。

謹慎操作確保精準

開展月壤研究是探月工程的艱巨任務之一，要參與更是條件苛刻。經過一番激烈的競爭，核地研院成為第一批開展月壤研究的單位，并獲得首批50毫克月壤樣品。

月壤是彌足珍貴的寶貝疙瘩，在選取化驗樣品時要格外小心，必須用好每一顆，不能有絲毫浪費。這一切考驗著科研人員的耐心和技能。

在超凈實驗室里，工作人員用高精度天平取樣。要準確稱取0.1毫克樣品，相當于選取一顆綠豆的1/6 000那么一點兒，手稍微一抖就出現失誤。工作人員每次稱量總是先目估，目不轉睛地盯著藥匙里幾乎看不見的小黑點，再三掂量，估計不會超量才倒入樣品槽中，然后稱3遍，確保準確無誤。

化驗前需要將月壤分為7組，這項工作難度最大，只能在顯微鏡下進行，要用針頭小于0.5微米的納米提取針，將樣品一顆一顆送到對應的銅坩堝里。這些顆粒有的不足頭發直徑的1/100，只能靠針尖和顆粒之間摩擦產生的靜電吸附起來。操作時，只見針尖推著小顆粒在玻璃片上來回地跑，就是取不起來，這時，只能屏住呼吸，穩住手臂反復嘗試。工作人員就這樣跟它們死磕了兩個多月，才終于搞定。

反復探索喜獲成果

經過一番努力，研究人員共選取了幾十萬個肉眼看不見的顆粒樣本，經過精心化驗，發現有些顆粒的成分與已知礦物完全不同，并且稀土含量很高。

判斷一個新礦物，有兩個必要條件：化學成分和晶體結構。于是，科研人員運用掃描電鏡反復確認和準確定位顆粒樣本上應該剔除的部分；接著，用“光刀”從不同角度切掉附在樣品上的其他巖質……又通過一系列復雜的研究，測定出它的化學組成。

不過，由于顆粒樣本里面含有雜質，無論是實驗手段，還是電腦模擬處理都無法除凈雜質，研究工作一度停頓，直到核地研院又得到了第二批研究樣品，大家才在聚焦離子束電子顯微鏡的幫助下，從14萬個顆粒中成功分離出一顆粒徑約10微米大小的單晶顆粒，這相當于頭發絲的1/10 。

最后，經過一系列分析、計算、比對和探究，研究人員確定這種礦物是從未被發現過的磷酸鹽礦物，與生產磷肥的原料相似。不難想到，未來人類如果在月球上種地，不缺磷肥。

2022年8月，國際礦物學協會新礦物命名及分類委員會投票通過，確認了這一新礦物，中文名嫦娥石，英文名Changesite-（Y）。這也是國際上第6種被發現的月球礦物。

探月工程續寫新篇

一顆小小的月壤，承載著月球形成、演變歷程、地質構造、氣候特征，以及與其他天體的關系和相互作用等豐富信息，是揭開月球身世與現狀的重要研究對象，也是未來人類登上月球乃至移居其上的“第一階梯”。

2020年12月17日，嫦娥五號共帶回1 731克月壤。2021年6月，樣品研究向全社會開放申請。目前，152份共計5 3 625.7毫克月壤已經分4批正式發放，第5批月壤樣品也將陸續發放。

如今，中國月壤研究取得了顯著成效，近期發布的主要成果有巖漿分異、太空風化、氦-3氣體以及生物能轉化等。這些研究成果對認識月球起源、演化乃至深層空間探測，開發利用月球資源，發掘“零能耗”的地外環境和開辟人類的“第二故鄉”，都具有重要啟示意義。

浩瀚星空廣闊無垠，探月工程續寫新篇。我們堅信，隨著先進儀器對月壤的不斷“拷問”，更多秘密會不斷呈現出來。