2022年的中秋節(jié)，正當(dāng)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(shí)，我國科學(xué)家鄭重宣布，首次發(fā)現(xiàn)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(gè)令人神往的名字，讓一粒小小的礦沙充滿了詩情畫意。其實(shí)，發(fā)現(xiàn)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(tuán)核工業(yè)北京地質(zhì)研究院（以下簡稱核地研院）的科研人員，在14萬個(gè)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(jié)構(gòu)，并證實(shí)這是在月球上發(fā)現(xiàn)的一種新礦物，使我國成為世界上第3個(gè)發(fā)現(xiàn)新月礦的國家，為和平開發(fā)和利用太空資源貢獻(xiàn)了中國力量。

“嫦娥石”是我國科學(xué)家精心挑選的名字。首先，是為了紀(jì)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(fā)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(nèi)外都好理解。這一命名既體現(xiàn)出探月領(lǐng)域的華夏文化色彩，也展示了科學(xué)與藝術(shù)相融合的中國式浪漫。

謹(jǐn)慎操作確保精準(zhǔn)

開展月壤研究是探月工程的艱巨任務(wù)之一，要參與更是條件苛刻。經(jīng)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(yàn)樣品時(shí)要格外小心，必須用好每一顆，不能有絲毫浪費(fèi)。這一切考驗(yàn)著科研人員的耐心和技能。

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

化驗(yàn)前需要將月壤分為7組，這項(xiàng)工作難度最大，只能在顯微鏡下進(jìn)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(yīng)的銅坩堝里。這些顆粒有的不足頭發(fā)直徑的1/100，只能靠針尖和顆粒之間摩擦產(chǎn)生的靜電吸附起來。操作時(shí)，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(shí)，只能屏住呼吸，穩(wěn)住手臂反復(fù)嘗試。工作人員就這樣跟它們死磕了兩個(gè)多月，才終于搞定。

反復(fù)探索喜獲成果

經(jīng)過一番努力，研究人員共選取了幾十萬個(gè)肉眼看不見的顆粒樣本，經(jīng)過精心化驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)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(gè)新礦物，有兩個(gè)必要條件：化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)。于是，科研人員運(yùn)用掃描電鏡反復(fù)確認(rèn)和準(zhǔn)確定位顆粒樣本上應(yīng)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(zhì)……又通過一系列復(fù)雜的研究，測定出它的化學(xué)組成。

不過，由于顆粒樣本里面含有雜質(zhì)，無論是實(shí)驗(yàn)手段，還是電腦模擬處理都無法除凈雜質(zhì)，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(gè)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(dāng)于頭發(fā)絲的1/10 。

最后，經(jīng)過一系列分析、計(jì)算、比對和探究，研究人員確定這種礦物是從未被發(fā)現(xiàn)過的磷酸鹽礦物，與生產(chǎn)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(xué)協(xié)會(huì)新礦物命名及分類委員會(huì)投票通過，確認(rèn)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(fā)現(xiàn)的月球礦物。

探月工程續(xù)寫新篇

一顆小小的月壤，承載著月球形成、演變歷程、地質(zhì)構(gòu)造、氣候特征，以及與其他天體的關(guān)系和相互作用等豐富信息，是揭開月球身世與現(xiàn)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(huì)開放申請。目前，152份共計(jì)5 3 625.7毫克月壤已經(jīng)分4批正式發(fā)放，第5批月壤樣品也將陸續(xù)發(fā)放。

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

浩瀚星空廣闊無垠，探月工程續(xù)寫新篇。我們堅(jiān)信，隨著先進(jìn)儀器對月壤的不斷“拷問”，更多秘密會(huì)不斷呈現(xiàn)出來。