月球样品桂林亮相,桂林理工大学为何能领到这份天外珍宝?
7月3日上午,在桂林理工大学陨石与行星物质研究中心,该中心科研人员缓缓将一个装有月球“土特产”的箱子打开——那是由嫦娥五号带回的31.2毫克月球样品。
桂林理工大学领取到的月球样品及证书。
这份珍贵的月球样品是头一天从北京带回桂林的,是广西首次申请到的月球样品,月球样品桂林亮相,桂林理工大学为何能领到这份天外珍宝?在第七批嫦娥五号月球科研样品的发放名单中,桂林理工大学是唯一一所广西高校。
为何桂林理工大学能领到珍稀的月球样品?领取月球样品后,学校科研团队有哪些打算?昨日,记者为此采访了桂林理工大学陨石与行星物质研究中心相关科研人员。
31.2毫克月球样品“亮相”桂林
昨天上午10点,桂林理工大学陨石与行星物质研究中心副主任夏志鹏一边小心翼翼地将装有月球样品的箱子打开,一边向记者介绍道:“里面就是前两天从中国科学院国家天文台领取到的月球样品,总共是2份,共31.2毫克。”
2020年12月17日凌晨,嫦娥五号带着1731克月球样品成功返回地球。这意味着,中国成为第三个成功采集到月壤的国家。而这也是人类首次获得的月表年轻火山岩区样品,也是中国科学家第一次拥有属于自己的地外天体返回样品。
这些月球样品被带回地球后,国家航天局将其移交给位于中国科学院国家天文台的月球样品实验室,一部分被永久储存,另一部分则被用来进行科学研究和科普教育展出。2021年7月,嫦娥五号的月球样品向全社会开放申请,科研机构经过申请和审核后,签署《月球样品借用协议》就可以领取相应的月球样品。
2023年12月,桂林理工大学陨石与行星物质研究中心向国家航天局探月与航天工程中心递交了嫦娥五号月球科研样品申请书,详细阐述了研究方案、研究目标、预期成果、管理方案等。今年4月,探月与航天工程中心在北京组织召开了第七次月球科研样品借用申请评审会,夏志鹏代表学校团队到北京进行了答辩。
今年5月,探月与航天工程中心公布国内第七批嫦娥五号月球科研样品的发放名单,共有13家科研机构的32份申请获得通过,样品发放量共计8293.5毫克。其中,桂林理工大学获发放编码为CE5C0400YJFM00402H15GP和CE5C0800YJYX018GP的两份样品。
这两份样品其中一份是玄武岩,另一份是撞击的熔融玻璃的碎屑,两份样品的质量分别为17.9毫克与13.3毫克。国家天文台对这两份样品的表面进行了微米级别的抛光,将碎屑颗粒分别粘在两片玻璃光片上。记者了解到,为了完整保留样品的物理化学性质,这些样品均在严格要求的真空条件下保存。
夏志鹏告诉记者,根据各科研机构申请的样品种类不同,每个科研机构获发放的样品质量不太一样。他表示,能申请的月球样品有两种,一种是粉末样,一种是光片样。粉末样品呈管状保存,属于比较“原始”的状态,因此质量更大,所蕴含的信息更多,能做的研究也更多。而光片包含了少许月球碎屑,质量相对较轻。
桂林理工大学开展陨石研究已20年
记者从上述样品发放名单上看到,领取第七批嫦娥五号月球科研样品的科研机构除了桂林理工大学之外,还包括中国科学院武汉岩土力学研究所、山东大学、华东师范大学、中国原子能科学研究院、北京大学、中国科学院地球化学研究所、澳门科技大学、哈尔滨工业大学、中国科学院合肥物质科学研究院、国科大杭州高等研究院、香港理工大学、成都理工大学等。“绝大多数都是双一流高校或顶尖研究院。”夏志鹏说,“我们学校是广西第一个拿到月球样品的科研机构,这很不容易。”
那么,桂林理工大学为何能在众多科研机构中脱颖而出呢?
记者了解到,桂林理工大学是中央与地方共建、以广西壮族自治区管理为主的高校。学校源于1956年原国家重工业部在广西组建的桂林地质学校,1978年更名为桂林冶金地质学院,1993年更名为桂林工学院,2009年正式更名为桂林理工大学。
不难看出,早在成立之初,桂林理工大学的办学特点就与地质息息相关。建校68年来,桂林理工大学从未停下过地质研究的脚步。目前,该校地球科学学院已建立本硕博一体化相关学科以及陨石与行星物质研究中心,该中心也是目前全国唯一一家开展南极陨石分类研究的机构,确定了月球陨石、火星陨石、灶神星陨石等一批珍贵的特殊类型陨石。
夏志鹏介绍说,从2004年开始,该学校地球科学学院的缪秉魁教授就开始进行陨石方面的研究,先后开展了南极陨石考察、月球陨石、橄辉无球粒陨石、碳质球粒陨石、火星陨石等多方面研究,帮助我国收集南极陨石一万多块。在他的主导之下,2016年,桂林理工大学陨石与行星物质研究中心(以下简称“陨石中心”)挂牌成立。从此,广西的陨石研究工作开始跻身全国前列。
目前,陨石中心的科研人员包括缪秉魁、夏志鹏、陈宏毅、张川统、彭艳华、谢兰芳等6位学校教师,以及10余位硕博士研究生。中心致力于对陨石及行星物质样品的研究,开展南极陨石收集及分类以及特殊类型陨石研究等。
“陨石中心开展了南极格罗夫山的陨石回收考察,连续十几年主持我国南极陨石的基础分析工作,还探索了不同类型陨石的成因、太阳星云和行星的演化信息。”夏志鹏介绍,近年来,陨石中心将陨石学研究范围扩展到深空探测研究领域,对行星物质样品(如月球采样返回样品)进行分析,探索太阳星云的演化,月球、火星及小行星的成分、构造、起源与演化等科学问题等方面的信息。
目前,桂林理工大学陨石中心已成为全国天体化学和行星科学研究领域重要研究机构之一。
先后6次赴南极收获了这些“第一”和“唯一”
南极有着独特的陨石富集机制,为了寻找到更多陨石,桂林理工大学陨石中心的科研人员曾多次深入南极考察。
从2002年起,桂林理工大学先后派出缪秉魁、陈宏毅、夏志鹏、周祥4人,6次赴南极科考。夏志鹏说,虽然南极陨石资源丰富,在南极收集陨石也并非易事。
“收集陨石得靠肉眼观察、辨别,这就要求科研人员必须有丰富的经验。”他表示,南极的陨石大多在一克以下,非常细小,科研人员必须在冰天雪地中仔细搜寻才能发现。
此外,南极恶劣的自然条件对科考人员来说也是个巨大的挑战。“夏季,南极会形成一些湖泊,这些湖泊的底部很可能非常柔软,有点类似沼泽。”他告诉记者,有一次他在收集湖底沉积物的过程中,不慎越陷越深,多亏队友合力将他拉了出来,才及时脱险。
就是在这样的自然条件下,桂林理工大学陨石中心的科研人员取得了非凡成就,为我国的极地科学事业作出了重要贡献。
据介绍,2002年至2014年间,该中心主任缪秉魁教授先后3次前往南极寻找陨石,并确定我国第一个南极陨石富集区。而这个陨石富集区的发现,扩大了我国南极陨石样品量,助力我国收集南极陨石12665块,使得中国成为世界第三大南极陨石拥有国,而南极陨石收集也被列为中国南极科考五大成果之一。
在连续20余年的南极陨石基础研究中,陨石中心开展的南极陨石富集规律与南极冰盖的运动规律和历史的研究,相关成果获自治区科学技术进步奖二等奖,该中心也成为了我国唯一开展南极陨石基础研究的单位。最近10年,中心完成了全国近一半南极陨石类型的确定,去年年末,陨石中心鉴定并确认了我国南极第一块月球陨石GRV150357。
希望通过这些样品探索月球演化特点
记者在采访中得知,在中国陨石收藏领域,素有“北天文(北京天文馆),南理工(桂林理工大学)”之称。在桂林理工大学的地质博物馆中,已收藏了6000多块陨石,其中月球陨石10余块。
夏志鹏告诉记者,虽然这是团队的科研人员第一次接触到月球样品,但长时间的月球陨石的研究经历,已经让他们积累了丰富的经验。“月球陨石和月球样品都来自于月球,它们中有很多相似之处,这可能也是我们能成功申请到月球样品的原因之一。”
“成功申请到月球样品,我们非常激动,这份荣誉与我们整个团队每个人的付出都分不开,是一代又一代科研人员共同努力的结果。”夏志鹏说。
据了解,桂林理工大学领回的月球样品使用期限为一年,团队将马不停蹄地开展相关研究。
夏志鹏说,玄武岩样品保留了矿物原始的晶态,是了解月球岩浆活动的主要对象;而玻璃碎屑是探索月球表面撞击变质过程的重要对象之一。在他看来,今后人类必将走向深空,这两份样品可以展现出月球岩浆结晶和撞击历史,能反映出月球演化的特点,可以帮助科研人员更好地探索月球。
据悉,截至目前,国家航天局已向国内131个研究团队发放7批次共85.48克科研样品,并取得了许多有价值的科研成果。“我国科学家对月壤的研究已经取得了很多显著成效,虽然我们要想取得重大突破有一定难度,但我们会在前人基础上不懈努力,争取早日取得新的研究成果。”夏志鹏说。
来源丨桂林晚报(记者唐霁云文/摄)
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