從取月壤到造月壤，中國科學(xué)家在月球探索更進(jìn)一步！

在浩瀚的宇宙中，月球是我們最親近的鄰居。自古以來，人類對月球的探索從未停止。然而，直到20世紀(jì)，人類才真正踏上了月球的土地。月球表面的環(huán)境極端而獨特，它沒有大氣層的保護(hù)，直接暴露在宇宙射線、太陽風(fēng)、微隕石和隕石的撞擊之下。這些太空風(fēng)化作用，使得月球表面形成了一層細(xì)粒的月壤，它幾乎覆蓋了整個月球表面。

月壤不僅僅是月球表面的一層塵埃，它記錄了月球的演化歷史，是研究月球乃至整個太陽系的重要線索。更重要的是，月壤是月球上最易獲取的資源之一，對于未來的月球探索和開發(fā)具有重大意義。它可以用于原位資源利用，比如建設(shè)月球基地，甚至可能成為人類深空探索的跳板。

月壤主要分為兩大類：月海玄武質(zhì)月壤和月球高地斜長質(zhì)月壤。月海玄武質(zhì)月壤根據(jù)其鈦含量的不同，又可以進(jìn)一步細(xì)分為低鈦、中鈦和高鈦類型。這些不同類型的月壤，反映了月球表面不同區(qū)域的地質(zhì)特征和化學(xué)成分。

盡管月壤具有極高的科研價值，但月壤樣品的稀缺和珍貴使得我們不能直接用于大量的地面分析測試。因此，模擬月壤的研制顯得尤為重要。模擬月壤是通過復(fù)制、匹配月壤的物理化學(xué)性質(zhì)，用地球上的巖石、礦物等制備而成，可以替代月壤進(jìn)行大量的科學(xué)與工程實驗。

2020年12月，中國的嫦娥五號任務(wù)實現(xiàn)了中國首次地外天體采樣，帶回了珍貴的月壤樣品。這些樣品的二氧化鈦含量正好落在中鈦的區(qū)間，而遙感探測結(jié)果也顯示，與嫦娥五號月壤成分相近的中鈦月壤在月面廣泛分布。這一發(fā)現(xiàn)，為研制中鈦玄武質(zhì)模擬月壤提供了重要的參考。

中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所的研究人員，以嫦娥五號月壤為參考，研制了中鈦玄武質(zhì)模擬月壤。他們首先確定了模擬月壤研制所需的原材料標(biāo)準(zhǔn)，然后在內(nèi)蒙古烏蘭察布烏蘭哈達(dá)火山群進(jìn)行了地質(zhì)考察和采樣。通過對采集的玄武巖添加特定的單礦物進(jìn)行混合，研制出了一種新的中鈦玄武質(zhì)模擬月壤——IGG-01。

IGG-01的化學(xué)成分、礦物組成、粒徑分布與嫦娥五號月壤相似，具有重要的科研和應(yīng)用價值。它的研制成功，不僅填補(bǔ)了中鈦玄武質(zhì)模擬月壤的空白，而且可以廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究、載荷測試以及原位資源利用等相關(guān)實驗。例如，IGG-01可以用于研究帶電等離子體遷移、太陽風(fēng)注入的水的形成、氫氣還原制備月壤中的氧氣等。

月壤的研究和模擬月壤的研制，是人類探索月球、利用月球資源的重要一步。隨著科技的發(fā)展和對月球了解的深入，我們有理由相信，月球?qū)⒊蔀槿祟愄剿饔钪娴男缕瘘c。