核工業北京地質研究院團委
2022年9月9日,中秋節前夕,國家航天局、國家原子能機構聯合在京發布嫦娥五號最新科學成果:中核集團核工業北京地質研究院(以下簡稱:核地研院)在月球樣品研究中發現新礦物,這份來自月球的禮物被命名為“嫦娥石”。
發現“嫦娥石”的團隊,是一支“三高”隊伍:由核地研院科研骨干組成,共有15人,其中博士9人,碩士6人,正高級工程師5人,副高級工程師10人,35周歲以下青年占比70%。這支青年團隊有理想、敢擔當、能吃苦、肯奮斗,他們的發現改變了中國月球礦物的發現歷史。
未雨綢繆、上天攬月,一場開啟月球樣本研究新篇章的“尋石記”。 為賡續“兩彈一星”精神,矢志科技自立自強,填補月球樣品研究的空白,在嫦娥五號探測器回到地球之前,月球樣品研究團隊便開始了謀劃布局。團隊結合核地研院自身優勢和研究特色,制訂了科學目標和研究方案,建立了專門的月球樣品分析檢測實驗室。2020年12月17日,嫦娥五號探測器攜帶1731克月球“土特產”成功返回地球,在國家航天局的支持下,經過嚴格的申請及答辯,核地研院成為我國首批獲得月球樣品的13家科研單位之一,從此開啟了月球樣品研究的新篇章。

牢記使命、“核”力攻堅,一種從14萬月壤顆粒中找出的新礦物。核地研院首次申請的月壤科研樣品只有50毫克,按照要求,在研究過程中,對月壤的消耗量不能超過20毫克。這意味著研究團隊能用于研究的月壤大約只有5顆芝麻粒兒那么多。
“要在這5顆‘芝麻粒兒’的粉末中找‘乾坤’,大家充滿干勁又戰戰兢兢。”第一批申請月壤樣品研究負責人黃志新博士說。李婷博士,團隊骨干之一,在某次對月壤粉末樣品開展礦物學研究時發現了新礦物的蛛絲馬跡。這個疑似新礦物的顆粒大小不足10微米,甚至不到一根頭發絲直徑的1/10。經分析,人類已知的礦物中沒有一種與它的化學成分組成一致。
真的是一種新礦物嗎?一種礦物要被確定為新礦物,除了提交化學成分信息,還需要提交晶體結構信息。為了解開這道“必答題”,年輕的研究團隊對這個疑似新礦物進行分析并剔除共生礦物。盡管研究團隊使用了各種試驗手段,但都沒辦法清除這顆微小顆粒周圍的共生礦物,研究團隊第一次并沒有成功破解它。更嚴酷的現實是:此時,可以消耗的月壤樣品已經沒有了。
苦心人,天不負。2021年國家航天局正式公布第二批月球科研樣品計劃。鐘軍博士,第二批申請月壤樣品負責人,成功獲得一件光片樣品。只是這次的樣品更少,僅有15毫克左右。
大家精心組織、通力合作、潛心攻關,制訂了詳細的科研計劃。在第一個樣品的基礎上,統計了第二個樣品靶的14萬個顆粒。最終,團隊克服了顆粒數量極多挑選難、顆粒尺寸極小分離難、結構復雜解譯難等巨大困難,成功分離切割出一顆10微米×7微米×4微米的單晶顆粒,通過細致嚴謹和標準化的重復測量,成功解譯了晶體結構,確證這是一種新礦物。
強核報國、挺膺擔當,一段“宇宙級”與神話碰撞的浪漫命名。為弘揚中華民族傳統文化,將我國的傳統文化和新時代中國科技發展成績推向全世界,月壤團隊將月球新礦物命名為“嫦娥石”,英文名暫定為Changeite-(Y),并將報告提交給國際礦物協會新礦物分類及命名委員會。
然而,令團隊始料未及的是:雖然新礦物獲得了批準,但是名稱并沒有通過。因為嫦娥石的英文名Changeite-(Y)和一種已知礦物的英文名Changoite太相似。反復思考后,團隊找到了一個既有中國特色也符合國際慣例的英文名字——Changesite-(Y)。
Changesite-(Y)既是紀念我國嫦娥工程首次取回的月球樣品,明確了該礦物來自中國傳統神話嫦娥(Chang’E)的居住地(site),即月球;又同時表明該礦物取自嫦娥五號(Chang’E)的降落點(site)。此外,S既是中文“石”的拼音首字母又是英文“Stone(石頭)”的首字母。該名字最終通過批準。
嫦娥石是中國第一次發現的月球新礦物,也是國際上發現的第六個月球新礦物。它的發現是礦物學基礎研究領域的重大突破,是從0到1的原創性成果,豐富了人類礦物學的寶庫,促進了礦物學學科的發展,為月球成因、演化和深空科學探測提供了新的重要支撐。
2022年,在月壤中首次發現新礦物“嫦娥石”新聞被評為2022年度國內十大科技新聞、國防科技工業十大新聞、中核集團十大新聞和近年來核技術應用領域十件大事。而作為2022年度中央企業青年文明號,這支面向星辰大海的研究團隊也終于正式解鎖了這份來自月球的“中秋禮物”。